KR102662229B1 - Method for detecting target object and apparatus thereof - Google Patents

Method for detecting target object and apparatus thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102662229B1
KR102662229B1 KR1020160164373A KR20160164373A KR102662229B1 KR 102662229 B1 KR102662229 B1 KR 102662229B1 KR 1020160164373 A KR1020160164373 A KR 1020160164373A KR 20160164373 A KR20160164373 A KR 20160164373A KR 102662229 B1 KR102662229 B1 KR 102662229B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
information
frequency spectrum
target
periodicity
Prior art date
Application number
KR1020160164373A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180064127A (en
Inventor
김인수
이한별
Original Assignee
주식회사 에이치엘클레무브
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에이치엘클레무브 filed Critical 주식회사 에이치엘클레무브
Priority to KR1020160164373A priority Critical patent/KR102662229B1/en
Publication of KR20180064127A publication Critical patent/KR20180064127A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102662229B1 publication Critical patent/KR102662229B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/023Interference mitigation, e.g. reducing or avoiding non-intentional interference with other HF-transmitters, base station transmitters for mobile communication or other radar systems, e.g. using electro-magnetic interference [EMI] reduction techniques
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B60R21/0132Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to vehicle motion parameters, e.g. to vehicle longitudinal or transversal deceleration or speed value
    • B60R21/01332Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to vehicle motion parameters, e.g. to vehicle longitudinal or transversal deceleration or speed value by frequency or waveform analysis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B60R21/0132Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to vehicle motion parameters, e.g. to vehicle longitudinal or transversal deceleration or speed value
    • B60R21/01332Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to vehicle motion parameters, e.g. to vehicle longitudinal or transversal deceleration or speed value by frequency or waveform analysis
    • B60R21/01334Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to vehicle motion parameters, e.g. to vehicle longitudinal or transversal deceleration or speed value by frequency or waveform analysis using Fourier analysis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/16Spectrum analysis; Fourier analysis
    • G01R23/165Spectrum analysis; Fourier analysis using filters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/35Details of non-pulse systems
    • G01S7/352Receivers
    • G01S7/356Receivers involving particularities of FFT processing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9321Velocity regulation, e.g. cruise control

Abstract

본 발명은 차량용 레이더 장치가 타켓 물체를 감지하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타 차량의 레이더 장치에 의해서 수신되는 간섭신호를 인지하여 이를 억제하여 타켓 물체 감지 성능을 향상시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히, 일 실시예는 타켓 물체 감지를 위한 송신신호를 전송하는 신호 송신부와 송신신호가 타켓 물체에 반사되어 발생하는 타켓신호를 포함하는 수신신호를 수신하는 신호 수신부와 수신신호의 주파수 스펙트럼 정보를 산출하고, 주파수 스펙트럼 정보의 주기성을 확인하기 위한 주기성 정보를 추출하는 신호 분석부와 주기성 정보에 기초하여 수신신호에 간섭신호가 포함되었는지를 판단하는 판단부 및 간섭신호를 억제하여 타켓신호를 추출하는 타켓 검출부를 포함하는 타켓 물체 감지 장치 및 방법을 제공한다. The present invention relates to a method and device for detecting a target object by a vehicle radar device. More specifically, a method for improving target object detection performance by recognizing and suppressing interference signals received by a radar device of another vehicle. and devices. In particular, one embodiment includes a signal transmitter that transmits a transmission signal for detecting a target object, a signal receiver that receives a receive signal including a target signal generated when the transmit signal is reflected by the target object, and a signal receiver that calculates frequency spectrum information of the received signal. and a signal analysis unit that extracts periodicity information to check the periodicity of the frequency spectrum information, a determination unit that determines whether the received signal contains an interference signal based on the periodicity information, and a target that extracts the target signal by suppressing the interference signal. An apparatus and method for detecting a target object including a detection unit are provided.

Figure R1020160164373
Figure R1020160164373

Description

타켓 물체 감지 방법 및 그 장치{METHOD FOR DETECTING TARGET OBJECT AND APPARATUS THEREOF}Target object detection method and device {METHOD FOR DETECTING TARGET OBJECT AND APPARATUS THEREOF}

본 발명은 차량용 레이더 장치가 타켓 물체를 감지하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타 차량의 레이더 장치에 의해서 수신되는 간섭신호를 인지하여 이를 제거하여 타켓 물체 감지 성능을 향상시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. .The present invention relates to a method and device for detecting a target object by a vehicle radar device. More specifically, a method for improving target object detection performance by recognizing and removing interference signals received by a radar device of another vehicle. and devices. .

차량용 레이더는 차량에 탑재될 수 있는 다양한 형태의 레이더 장치를 의미하는 것으로 열악한 기상조건 또는 운전자의 부주의로 인한 사고 발생 가능성을 예방하고, 차량 주변의 물체를 감지하는 데에 사용되는 장치를 의미한다.Automotive radar refers to various types of radar devices that can be mounted on a vehicle, and is used to prevent the possibility of accidents due to poor weather conditions or driver's carelessness and to detect objects around the vehicle.

근래 안전과 운전자 편의에 대한 관심이 높아지면서, 이러한 차량용 레이더 장치를 이용한 다양한 차량 안전 및 편의 기술이 개발되고 있다. 일 예로, 전방 차량을 감지하고, 감지된 전방 차량을 자동으로 추종하여 주행하도록 하는 스마트 크루즈 기술, 자동 주행 기술 및 자동 긴급 정지 기술 등의 다양한 기술이 개발되고 있다.Recently, as interest in safety and driver convenience has increased, various vehicle safety and convenience technologies using such vehicle radar devices are being developed. For example, various technologies are being developed, such as smart cruise technology, automatic driving technology, and automatic emergency stop technology that detects a vehicle in front and automatically follows and drives the detected vehicle in front.

이러한 기술에 광범위하게 사용될 수 있는 차량용 레이더는 신호를 송신한 후 물체에 의해 반사되는 신호를 이용하여 주변 물체를 감지할 수 있다. Automotive radar, which can be widely used in these technologies, can detect surrounding objects by transmitting signals and then using the signals reflected by the objects.

그러나, 차량용 레이더의 광범위한 보급으로 레이더 신호 상호 간의 간섭문제가 발생되고 있다. 특히, 간섭차량의 레이더 신호가 자 차량의 레이더 신호에 비해서 매우 짧은 펄스로 송신되는 경우, 간섭차량의 레이더 신호는 자차 레이더 수신 신호의 한 주기 내에서 매우 반복적이고 주기적인 형태로 수신된다. 이로 인해서, 자 차량의 타켓 신호의 감지가 어려운 문제점이 발생한다. However, with the widespread use of automotive radars, problems with interference between radar signals are occurring. In particular, when the radar signal of the interfering vehicle is transmitted in a very short pulse compared to the radar signal of the own vehicle, the radar signal of the interfering vehicle is received in a very repetitive and periodic form within one cycle of the own vehicle's radar reception signal. Because of this, a problem arises in which it is difficult to detect the target signal of the own vehicle.

이러한 배경에서, 본 실시예는 레이더 장치에서 획득한 수신신호를 분석하여 타 레이더 신호에 의한 간섭신호가 존재하는지를 확인하는 방법 및 장치를 제안하고자 한다. Against this background, this embodiment seeks to propose a method and device for analyzing received signals obtained from a radar device to determine whether interference signals from other radar signals exist.

또한, 본 실시예는 수신신호의 분석을 통해서 간섭신호의 종류를 확인하고, 간섭신호의 종류에 따라 구분되는 타켓 물체 감지 파라미터를 설정하여 타켓 물체 감지 성능을 향상시키고자 한다. In addition, this embodiment seeks to improve target object detection performance by confirming the type of interference signal through analysis of the received signal and setting target object detection parameters classified according to the type of interference signal.

전술한 과제를 해결하기 위해서 안출된 일 실시예는 타켓 물체 감지를 위한 송신신호를 전송하는 신호 송신부와 송신신호가 타켓 물체에 반사되어 발생하는 타켓신호를 포함하는 수신신호를 수신하는 신호 수신부와 수신신호의 주파수 스펙트럼 정보를 산출하고, 주파수 스펙트럼 정보의 주기성을 확인하기 위한 주기성 정보를 추출하는 신호 분석부와 주기성 정보에 기초하여 수신신호에 간섭신호가 포함되었는지를 판단하는 판단부 및 간섭신호를 제거하여 타켓신호를 추출하는 타켓 검출부를 포함하는 타켓 물체 감지 장치를 제공한다. An embodiment devised to solve the above-described problem includes a signal transmitting unit that transmits a transmission signal for detecting a target object, a signal receiving unit that receives a reception signal including a target signal generated when the transmission signal is reflected by the target object, and a reception unit that receives the signal. A signal analysis unit that calculates the frequency spectrum information of the signal and extracts periodicity information to check the periodicity of the frequency spectrum information, and a determination unit that determines whether the received signal contains an interference signal based on the periodicity information and removes the interference signal. A target object detection device including a target detection unit that extracts a target signal is provided.

일 실시예는 타켓 물체 감지를 위한 송신신호를 전송하는 신호 송신단계와 송신신호가 타켓 물체에 반사되어 발생하는 타켓신호를 포함하는 수신신호를 수신하는 신호 수신단계와 수신신호의 주파수 스펙트럼 정보를 산출하고, 주파수 스펙트럼 정보의 주기성을 확인하기 위한 주기성 정보를 추출하는 신호 분석단계와 주기성 정보에 기초하여 수신신호에 간섭신호가 포함되었는지를 판단하는 판단단계 및 간섭신호를 제거하여 타켓신호를 추출하는 타켓 검출단계를 포함하는 타켓 물체 감지 방법을 제공한다.One embodiment includes a signal transmission step of transmitting a transmission signal for detecting a target object, a signal reception step of receiving a reception signal including a target signal generated when the transmission signal is reflected by the target object, and calculating frequency spectrum information of the reception signal. A signal analysis step of extracting periodicity information to check the periodicity of the frequency spectrum information, a determination step of determining whether the received signal includes an interference signal based on the periodicity information, and a target signal of extracting the target signal by removing the interference signal. A target object detection method including a detection step is provided.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 타켓 물체 감지 장치에서 획득한 수신신호를 분석하여 간섭신호를 효율적으로 제거함으로써 타켓 물체 감지 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. As described above, according to this embodiment, the target object detection performance can be improved by analyzing the received signal obtained from the target object detection device and efficiently removing the interference signal.

또한, 본 실시예에 따르면 간섭신호의 종류를 구분하여 그에 맞는 타켓 검출 파라미터를 조정함으로써 다양한 간섭신호가 존재하는 환경에서도 타켓 물체 감지 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, according to this embodiment, there is an effect of improving target object detection performance even in an environment where various interference signals exist by distinguishing the type of interference signal and adjusting target detection parameters accordingly.

도 1은 간섭신호에 따른 타켓 신호의 감지 성능 열화를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 타켓 물체 감지 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 고속 퓨리에 변환을 통해 추출한 주기성 정보를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 바이너리 주파수 스펙트럼을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 바이너리 주파수 스펙트럼을 이용하여 추출한 주기성 정보를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 바이너리 피크 주파수 스펙트럼을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 바이너리 피크 주파수 스펙트럼을 이용하여 추출한 주기성 정보를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 역 고속 퓨리에 변환을 통해 추출한 주기성 정보를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 간섭신호 종류를 구분하기 위한 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 주기성 정보에서 피크 값 성분을 억제한 스펙트럼을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 피크 값 성분을 억제한 후 변환한 변환 주파수 스펙트럼을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 타켓 물체 감지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
Figure 1 is a diagram to explain the deterioration of detection performance of a target signal due to an interference signal.
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of a target object detection device according to an embodiment.
Figure 3 is a diagram illustrating periodicity information extracted through fast Fourier transform according to an embodiment.
Figure 4 is a diagram illustrating a binary frequency spectrum according to an embodiment.
Figure 5 is a diagram illustrating periodicity information extracted using a binary frequency spectrum according to an embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating an exemplary binary peak frequency spectrum according to an embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating periodicity information extracted using a binary peak frequency spectrum according to an embodiment.
Figure 8 is a diagram illustrating periodicity information extracted through inverse fast Fourier transform according to an embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating an operation for distinguishing types of interference signals according to an embodiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating an exemplary spectrum in which peak value components are suppressed in periodicity information according to an embodiment.
FIG. 11 is a diagram illustrating a converted frequency spectrum converted after suppressing peak value components according to an embodiment.
Figure 12 is a flowchart explaining a method for detecting a target object according to an embodiment.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through illustrative drawings. In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being “connected,” “coupled,” or “connected” to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but there is another component between each component. It will be understood that elements may be “connected,” “combined,” or “connected.”

본 발명은 타켓 물체 감지 장치 및 타켓 물체 감지 방법을 개시한다.The present invention discloses a target object detection device and a target object detection method.

차량용 레이더가 점차 대중화되고 있는 상황에서 이를 이용한 다양한 운전자 편의 기능이 개발되고 있다. Adaptive Cruise Control(ACC) 기능은 이러한 편의 기능 중의 일 예로, 전방 타켓 차량과의 안전거리를 자동으로 유지하면서, 차량의 속도 또는 조향을 자동으로 제어하는 기능이다. As automotive radar is becoming increasingly popular, various driver convenience functions using it are being developed. The Adaptive Cruise Control (ACC) function is an example of such convenience functions, and is a function that automatically controls the speed or steering of the vehicle while automatically maintaining a safe distance from the target vehicle in front.

그러나, 이러한 기능이 정상적으로 작동하여 운전자에게 편의를 제공하기 위해서는 전방 차량을 지속적으로 감지하여 트래킹할 수 있는 레이더 장치의 고 신뢰성이 매우 중요하다. 레이더 장치는 시야가 확보되지 않는 폭우나 안개 상황에서 카메라 등의 타 센서보다 신뢰성이 높으나, 도로상에 존재하는 다양한 구조물 또는 대향차량에서 송신되는 레이더 신호 등이 존재하는 상황에서는 다양한 간섭신호의 발생으로 인해서 타켓 물체를 감지하는 성능에 열화가 발생할 수 있다.However, in order for these functions to operate normally and provide convenience to drivers, the high reliability of a radar device that can continuously detect and track the vehicle ahead is very important. Radar devices are more reliable than other sensors such as cameras in heavy rain or fog situations where visibility is limited, but in situations where there are radar signals transmitted from various structures on the road or oncoming vehicles, various interference signals may be generated. This may cause deterioration in the performance of detecting the target object.

예를 들어, FMCW(Frequency modulated continuous waveform) 레이더의 상호 간섭은 잡음 전력 증가의 형태로 나타나며 이는 간섭신호로 인한 타겟 검출의 실패로 이어진다. 특히, 간섭차량의 간섭신호가 자차의 레이더의 비해 매우 짧은 펄스를 송신하는 경우, 간섭신호는 자차 레이더 수신 신호의 한 주기 내의 시간영역에서 매우 반복적이고 주기적인 형태로 수신되어 타겟 검출에 악영향을 준다. 또한, 철제 구조물이 밀집된 도로 환경에서는 자 차량이 송신한 송신신호가 철제 구조물에 반사되어 클러터 신호로 수신될 수 있으며, 이러한 클러터 신호도 간섭신호로 타켓 검출에 악영향을 준다.For example, mutual interference of FMCW (frequency modulated continuous waveform) radar appears in the form of increased noise power, which leads to failure in target detection due to the interference signal. In particular, when the interference signal from the interfering vehicle transmits a very short pulse compared to the own vehicle's radar, the interference signal is received in a very repetitive and periodic form in the time domain within one cycle of the own vehicle's radar reception signal, adversely affecting target detection. . Additionally, in a road environment with dense steel structures, the transmission signal transmitted by the vehicle may be reflected by the steel structure and received as a clutter signal, and this clutter signal is also an interference signal and has a negative effect on target detection.

본 실시예에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서 다수의 요인으로 인한 간섭신호가 발생되는 환경에서도 간섭신호를 검출하여 제거하여 타켓 물체를 빠르고 정확하게 검출할 수 있는 타켓 물체 감지 장치 및 타켓 물체 감지 방법에 대해서 설명한다. 또한, 본 실시예에서는 간섭신호의 종류를 구별하여 타켓 물체 감지를 위한 신호처리 과정에서의 파라미터를 동적으로 변경 적용함으로써, 보다 정확한 타켓 물체 감지 성능을 제공하기 위한 방법 및 장치를 설명한다. In this embodiment, in order to solve this problem, a target object detection device and a target object detection method that can quickly and accurately detect the target object by detecting and removing the interference signal even in an environment where interference signals are generated due to multiple factors are described. do. In addition, this embodiment describes a method and device for providing more accurate target object detection performance by distinguishing the type of interference signal and dynamically changing and applying parameters in the signal processing process for target object detection.

이하에서 설명하는 클러터(Clutter)는 레이더 기술에서 지면, 해면, 빗방울 등으로부터 발생하는 불필요한 반사파에 의해 나타나는 반향(echo) 등의 반사 장애를 의미한다. 본 명세서에서의 클러터 구조물은 클러터의 원인이 되는 물체를 의미하며, 클러터 신호는 불필요한 반사파에 의해서 레이더로 수신되는 신호성분을 의미한다. 클러터 신호는 일반적인 노이즈 신호와 구분되는 것으로 타켓 물체에 의한 타켓 신호보다 더 강한 세기로 수신될 수 있어서, 타켓 물체의 검출에 문제가 발생하도록 한다. 이하에서, 기재하는 클러터 구조물은 레이더 신호가 수신될 때 클러터 신호를 발생시키는 도로 주변 또는 도로상의 구조물을 의미할 수 있다.Clutter, described below, refers to reflection disturbances such as echoes caused by unnecessary reflected waves generated from the ground, sea surface, raindrops, etc. in radar technology. In this specification, a clutter structure refers to an object that causes clutter, and a clutter signal refers to a signal component received by a radar by unnecessary reflected waves. Clutter signals are distinguished from general noise signals and can be received with a stronger intensity than the target signal caused by the target object, causing problems in detection of the target object. Hereinafter, the clutter structure described may mean a structure around or on the road that generates a clutter signal when a radar signal is received.

본 명세서에서는 타 차량으로 인한 레이더 신호 또는 클러터 구조물에 의한 클러터 신호를 간섭신호로 기재하여 설명한다. 즉, 간섭신호는 레이더 신호 및 클러터 신호를 포함하는 의미로 사용될 수 있으며, 이 외에도 타켓신호의 검출 성능을 약화시킬 수 있는 다양한 신호를 의미한다.In this specification, radar signals from other vehicles or clutter signals from clutter structures are described as interference signals. In other words, interference signals can be used to include radar signals and clutter signals, and also refer to various signals that can weaken the detection performance of target signals.

도 1은 간섭신호에 따른 타켓 신호의 감지 성능 열화를 설명하기 위한 도면이다. Figure 1 is a diagram to explain the deterioration of detection performance of a target signal due to an interference signal.

도 1을 참조하면, 자 차량(110)과 타 차량(120)이 반대방향으로 주행하는 상황(100)에서 자 차량(110)의 레이더 송신신호와 타 차량(120)의 레이더 송신신호는 상호 간섭신호로 작용할 수 있다. 예를 들어, 타 차량(120)의 레이더 송신신호는 자 차량(110)의 수신신호로 수신될 수 있다. 타 차량(120)의 레이더 송신신호가 자 차량(110)의 레이더 송신신호에 비해서 시간 축 상에서 짧은 주기를 가지는 경우, 자 차량(110)은 한 주기 내에서 반복적이고 주기적인 간섭신호를 수신하게 되어 타켓 신호 검출에 악영향을 미친다. Referring to FIG. 1, in a situation 100 where the own vehicle 110 and another vehicle 120 are driving in opposite directions, the radar transmission signal of the own vehicle 110 and the radar transmission signal of the other vehicle 120 interfere with each other. It can act as a signal. For example, a radar transmission signal from another vehicle 120 may be received as a reception signal from the own vehicle 110. When the radar transmission signal of another vehicle 120 has a shorter period on the time axis compared to the radar transmission signal of the own vehicle 110, the own vehicle 110 receives repetitive and periodic interference signals within one period. It has a negative effect on target signal detection.

또한, 차량이 철제 터널 등을 통과할 때, 다수의 철제 터널 구조물에 의해서 반사된 반사신호가 수신신호로 수신되어 타켓 검출에 악영향을 줄 수도 있다. 예를 들어, 송신신호에 대한 반사율이 높은 철제 구조물이 일정 간격으로 다수 배치된 환경에서 해당 철제 구조물에 송신신호가 반사되어 수신되는 간섭신호가 다수 발생하게 되어 타켓 신호 검출 성능이 약화될 수 있다. Additionally, when a vehicle passes through a steel tunnel, etc., reflected signals reflected by multiple steel tunnel structures may be received as reception signals, which may have a negative impact on target detection. For example, in an environment where many steel structures with high reflectivity for transmission signals are placed at regular intervals, the transmission signals are reflected by the steel structures, generating a large number of received interference signals, which may weaken target signal detection performance.

구체적으로, 간섭신호가 수신신호에 포함되어 수신되는 경우, 수신신호의 주파수 스펙트럼(150)은 다수의 간섭신호 성분을 포함한다. 다수의 간섭신호 성분으로 인해서 타켓 물체에 의한 타켓 신호 성분(160)의 감지가 어려울 수 있다. 즉, 타켓 신호 성분(160)을 제외한 간섭 신호 성분의 크기가 크게 산출됨으로써 타켓 신호 성분(160)의 감지 성능이 약화되거나, 왜곡이 발생할 수 있다. Specifically, when an interference signal is received as included in a received signal, the frequency spectrum 150 of the received signal includes a plurality of interference signal components. Due to multiple interference signal components, it may be difficult to detect the target signal component 160 by the target object. That is, the size of the interference signal component excluding the target signal component 160 is calculated to be large, so the detection performance of the target signal component 160 may be weakened or distortion may occur.

본 실시예에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 타켓 물체 감지 장치에 대해서 설명한다. In this embodiment, a target object detection device to solve this problem will be described.

도 2는 일 실시예에 따른 타켓 물체 감지 장치의 구성을 도시한 도면이다. FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of a target object detection device according to an embodiment.

도 2를 참조하면, 타켓 물체 감지 장치(200)는 타켓 물체 감지를 위한 송신신호를 전송하는 신호 송신부(210)를 포함한다. 송신신호는 레이더 신호용 주파수 대역을 갖는 RF신호를 의미할 수 있다. 타켓 물체 감지 장치(200)는 송신신호를 전방 또는 차량 주변으로 일정 주기에 따라서 전송 또는 연속적으로 전송하여 타켓 물체를 감지할 수 있다. Referring to FIG. 2, the target object detection device 200 includes a signal transmission unit 210 that transmits a transmission signal for detecting the target object. The transmission signal may refer to an RF signal having a frequency band for radar signals. The target object detection device 200 can detect a target object by transmitting a transmission signal in front or around the vehicle at a certain period or continuously.

또한, 타켓 물체 감지 장치(200)는 송신신호가 타켓 물체에 반사되어 발생하는 타켓신호를 포함하는 수신신호를 수신하는 신호 수신부(220)를 포함한다. 수신부(220)는 전술한 송신신호가 타켓 또는 주변의 다양한 반사파를 생성하는 객체에 의해서 반사되어 수신 안테나로 수신되는 수신신호를 수신한다. 또한, 수신신호는 간섭신호 및 노이즈 신호 등을 포함할 수 있다. 타켓 물체 감지 장치(200)는 일정 주기 또는 연속적으로 송신신호를 전송하고, 해당 송신신호의 반사신호인 수신신호를 이용하여 타켓 물체를 감지할 수 있다. 본 실시예에서의 타켓 물체 감지 장치(200)는 송수신 신호를 이용한 다양한 방식의 레이더 장치일 수 있으며, 송신신호 또는 수신신호의 종류와 신호 송수신 방식에 따라 제한되지 않는다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 일 예로, 77GHz long-range용 forward looking FMCW 레이더(예를 들어, 전방 감시용 장거리 FMCW 레이더)의 경우를 가정하여 설명한다. Additionally, the target object detection device 200 includes a signal receiver 220 that receives a received signal including a target signal generated when a transmitted signal is reflected by a target object. The receiver 220 receives a reception signal that is received by a reception antenna after the above-mentioned transmission signal is reflected by a target or a surrounding object that generates various reflected waves. Additionally, the received signal may include interference signals and noise signals. The target object detection device 200 may transmit a transmission signal at a certain period or continuously and detect a target object using a reception signal that is a reflected signal of the transmission signal. The target object detection device 200 in this embodiment may be a radar device of various types using transmission and reception signals, and is not limited by the type of transmission or reception signal and the signal transmission and reception method. However, hereinafter, for convenience of explanation, the description will be made assuming the case of a 77 GHz long-range forward looking FMCW radar (e.g., a long-range FMCW radar for forward surveillance) as an example.

또한, 타켓 물체 감지 장치(200)는 수신신호의 주파수 스펙트럼 정보를 산출하고, 주파수 스펙트럼 정보의 주기성을 확인하기 위한 주기성 정보를 추출하는 신호 분석부(230)를 포함한다. 신호 분석부(230)는 수신신호의 주파수 스펙트럼 정보를 산출한다. 주파수 스펙트럼 정보는 수신신호의 퓨리에 변환을 통해서 산출될 수 있다. 이 경우, 도 1에서의 150과 같이 다수의 간섭신호 성분이 존재할 수 있다. 신호 분석부(230)는 산출된 주파수 스펙트럼 정보를 이용하여 주기성 정보를 추출할 수 있다. 일 예로, 신호 분석부(230)는 주파수 스펙트럼 정보를 고속 퓨리에 변환(fast Fourier transform, FFT)하여 주기성 정보를 추출할 수 있다. 다른 예로, 신호 분석부(230)는 주파수 스펙트럼 정보와 바이너리 기준값을 이용하여 바이너리 주파수 스펙트럼 정보를 산출하고, 산출된 바이너리 주파수 스펙트럼 정보를 고속 퓨리에 변환(fast Fourier transform, FFT)하여 주기성 정보를 추출할 수 있다. 또 다른 예로, 신호 분석부(230)는 주파수 스펙트럼 정보와 바이너리 기준값을 이용하여 바이너리 피크 주파수 스펙트럼 정보를 산출하고, 산출된 바이너리 피크 주파수 스펙트럼 정보를 고속 퓨리에 변환(fast Fourier transform, FFT)하여 주기성 정보를 추출할 수 있다. 또 다른 예로, 신호 분석부(230)는 주파수 스펙트럼 정보를 역 고속 퓨리에 변환(Inverse fast Fourier transform, IFFT)하여 주기성 정보를 추출할 수도 있다. 또 다른 예로, 신호 분석부(230)는 주파수 스펙트럼 정보에 로그를 취한 후 고속 퓨리에 변환 하여 주기성 정보를 추출할 수 있다. 또 다른 예로, 신호 분석부(230)는 주파수 스펙트럼 정보에 로그를 취한 후 역 고속 퓨리에 변환(IFFT)하여 주기성 정보를 추출할 수 있다. 즉, 신호 분석부(230)는 수신신호의 캡스트럼(Cepstrum)을 구하여 이를 주기성 정보 확인에 사용할 수 있다. 또 다른 예로, 신호 분석부(230)는 주파수 스펙트럼 정보의 크기를 제곱한 후 고속 퓨리에 변환 또는 역 고속 퓨리에 변환(inverse fast Fourier transform, IFFT)하여 주기성 정보를 추출할 수 있다. 즉, 신호 분석부(230)는 수신신호의 자기상관(Auto-correlation)을 구하여 이를 주기성 정보 확인에 사용할 수 있다. 이 외에도 신호 분석부(230)는 주파수 스펙트럼 정보를 다른 도메인으로 변경하여 주파수 스펙트럼의 주기성 정보를 추출할 수 있다. 다른 도메인으로 변경하는 방법은 전술한 FFT, 바이너리 FFT, IFFT 등 다양한 방법이 사용될 수 있으며, 특정 방법에 한정되지는 않는다. 이하에서는 이해의 편의를 위하여 전술한 주기성 정보 추출 방법 중 일부 실시예를 중심으로 설명하나, 이는 이해의 편의를 위한 것일 뿐 전술한 각 실시예가 동일한 방법으로 수행될 수 있다. Additionally, the target object detection device 200 includes a signal analysis unit 230 that calculates frequency spectrum information of the received signal and extracts periodicity information to check the periodicity of the frequency spectrum information. The signal analysis unit 230 calculates frequency spectrum information of the received signal. Frequency spectrum information can be calculated through Fourier transform of the received signal. In this case, multiple interference signal components may exist, such as 150 in FIG. 1. The signal analysis unit 230 may extract periodicity information using the calculated frequency spectrum information. As an example, the signal analysis unit 230 may extract periodicity information by performing a fast Fourier transform (FFT) on the frequency spectrum information. As another example, the signal analysis unit 230 calculates binary frequency spectrum information using frequency spectrum information and a binary reference value, and extracts periodicity information by performing fast Fourier transform (FFT) on the calculated binary frequency spectrum information. You can. As another example, the signal analysis unit 230 calculates binary peak frequency spectrum information using frequency spectrum information and a binary reference value, and performs fast Fourier transform (FFT) on the calculated binary peak frequency spectrum information to generate periodicity information. can be extracted. As another example, the signal analysis unit 230 may extract periodicity information by performing an inverse fast Fourier transform (IFFT) on the frequency spectrum information. As another example, the signal analysis unit 230 may extract periodicity information by taking a log of the frequency spectrum information and then performing a fast Fourier transform. As another example, the signal analysis unit 230 may log the frequency spectrum information and then perform an inverse fast Fourier transform (IFFT) to extract periodicity information. That is, the signal analysis unit 230 can obtain the Cepstrum of the received signal and use it to check periodicity information. As another example, the signal analysis unit 230 may square the size of the frequency spectrum information and then extract periodicity information by performing fast Fourier transform or inverse fast Fourier transform (IFFT). That is, the signal analysis unit 230 can obtain the auto-correlation of the received signal and use it to check periodicity information. In addition, the signal analysis unit 230 can extract periodicity information of the frequency spectrum by changing the frequency spectrum information to another domain. A variety of methods, such as the above-described FFT, binary FFT, and IFFT, can be used to change to a different domain, and are not limited to a specific method. Hereinafter, for convenience of understanding, the description will focus on some embodiments of the above-described periodicity information extraction method. However, this is only for convenience of understanding, and each of the above-described embodiments may be performed in the same manner.

또한, 타켓 물체 감지 장치(200)는 주기성 정보에 기초하여 수신신호에 간섭신호가 포함되었는지를 판단하는 판단부(240)를 포함한다. 판단부(240)는 주기성 정보의 피크 값 성분을 이용하여 수신신호에 간섭신호가 존재하는지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 판단부(240)는 주기성 정보에 피크 값 성분이 존재하는 경우에 수신신호에는 해당 피크 값 성분을 발생시키는 간섭신호가 포함된 것으로 판단할 수 있다. 또는 판단부(240)는 주기성 정보에 포함되는 피크 값 성분이 일정한 간격으로 나타나는 경우에 간섭신호가 포함된 것으로 판단할 수도 있다. Additionally, the target object detection device 200 includes a determination unit 240 that determines whether an interference signal is included in the received signal based on periodicity information. The determination unit 240 may determine whether an interference signal exists in the received signal using the peak value component of the periodicity information. For example, if a peak value component exists in the periodicity information, the determination unit 240 may determine that the received signal includes an interference signal that generates the peak value component. Alternatively, the determination unit 240 may determine that an interference signal is included when peak value components included in the periodicity information appear at regular intervals.

한편, 판단부(240)는 주기성 정보의 피크 값 성분이 검출되는 경우, 해당 피크 값 성분이 검출된 대역 정보를 이용하여 수신신호에 포함된 간섭신호의 종류를 구분할 수도 있다. 예를 들어, 주기성 정보에서 검출된 피크 값 성분이 미리 설정된 대역 기준값 이하의 대역에서 검출된 경우에 해당 수신신호에 타 레이더 신호에 의해서 발생된 간섭신호가 포함되어 있다고 판단할 수 있다. 이와 반대로, 주기성 정보에 검출된 피크 값 성분이 미리 설정된 대역 기준값 이상의 대역에서 검출된 경우에 해당 수신신호에 클러터 신호가 간섭신호로 포함되어 있다고 판단할 수도 있다. 또는, 판단부(240)는 주기성 정보에 포함되는 피크 값 성분이 일정한 간격으로 나타나는 경우에 클러터 구조물에 의한 클러터 신호가 간섭신호로 수신신호에 포함되었다고 판단할 수도 있다. 따라서, 판단부(240)는 주파수 스펙트럼 정보에서는 확인되지 않는 피크 값 성분의 주기적 발현을 주기성 정보를 이용하여 확인하고, 주기성 정보를 이용하여 해당 수신신호에 간섭 신호가 포함되었다는 것을 판단할 수 있다. Meanwhile, when the peak value component of the periodicity information is detected, the determination unit 240 may distinguish the type of interference signal included in the received signal using the band information in which the corresponding peak value component was detected. For example, if the peak value component detected in the periodicity information is detected in a band below a preset band reference value, it may be determined that the received signal contains an interference signal generated by another radar signal. Conversely, if the peak value component detected in the periodicity information is detected in a band equal to or higher than a preset band reference value, it may be determined that the corresponding received signal contains a clutter signal as an interference signal. Alternatively, the determination unit 240 may determine that a clutter signal caused by a clutter structure is included in the received signal as an interference signal when the peak value component included in the periodicity information appears at regular intervals. Accordingly, the determination unit 240 can use the periodicity information to confirm the periodic occurrence of a peak value component that is not confirmed in the frequency spectrum information and determine that the received signal includes an interference signal using the periodicity information.

또한, 타켓 물체 감지 장치(200)는 간섭신호를 제거하여 타켓신호를 추출하는 타켓 검출부(250)를 포함한다. 타켓 검출부(250)는 주기성 정보에 기초하여 간섭 신호가 존재하는 것으로 판단된 경우, 주기성 정보의 피크 값 성분을 억제(Suppression)할 수 있다. 여기서 주기성 정보의 피크 값 성분을 억제하기 위해서 해당하는 성분을 삭제(remove:set to zero)하거나, 보간(interpolation)법을 사용하여 해당하는 성분의 값을 변경할 수도 있다. 또는 평탄 필터(smoothing filter)를 사용하여 해당 억제 대상 성분의 값을 변경할 수도 있다. 전술한 억제 방법은 예시적으로 설명한 것일 뿐, 주기성 정보의 피크 값 성분을 억제하기 위해서 해당 피크 값을 변경하는 다양한 방법이 적용될 수 있으며, 이에 대한 제한은 없다. 이후, 타켓 검출부(250)는 피크 값 성분이 억제된 주기성 정보를 주파수 스펙트럼 정보로 변환하여 타켓 물체를 검출할 수 있다. 타켓 검출부(250)가 주기성 정보를 주파수 스펙트럼 정보로 변환하는 방법은 주파수 스펙트럼 정보를 주기성 정보로 변환한 방법의 역으로 수행할 수 있다. 일 예로, 타켓 검출부(250)는 피크 값 성분을 억제한 주기성 정보를 FFT 또는 IFFT하여 주파수 스펙트럼으로 변환할 수 있다. 다른 예로, 타켓 검출부(250)는 피크 값 성분을 억제 한 주기성 정보를 IFFT하고 기존 주파수 스펙트럼과 곱하여 주파수 스펙트럼으로 변환할 수 있다. 또 다른 예로, 타켓 검출부(250)는 피크 값 성분을 억제 한 주기성 정보를 FFT하여 주파수 스펙트럼으로 변환할 수도 있다. 이 외에도, 타켓 검출부(250)는 주기성 정보의 도메인을 주파수 도메인으로 변환하기 위해서 다양한 방법을 적용할 수 있다. Additionally, the target object detection device 200 includes a target detection unit 250 that removes interference signals and extracts target signals. If it is determined that an interference signal exists based on the periodicity information, the target detector 250 may suppress the peak value component of the periodicity information. Here, in order to suppress the peak value component of the periodicity information, the corresponding component may be deleted (remove: set to zero) or the value of the corresponding component may be changed using an interpolation method. Alternatively, the value of the corresponding suppression target component can be changed using a smoothing filter. The above-described suppression method is merely an example, and various methods of changing the peak value may be applied to suppress the peak value component of the periodicity information, and there is no limitation thereto. Thereafter, the target detection unit 250 may detect the target object by converting the periodicity information with the peak value component suppressed into frequency spectrum information. The method by which the target detection unit 250 converts periodicity information into frequency spectrum information can be performed in reverse of the method of converting frequency spectrum information into periodicity information. As an example, the target detector 250 may convert periodicity information with suppressed peak value components into a frequency spectrum by performing FFT or IFFT. As another example, the target detector 250 may IFFT the periodicity information with the peak value component suppressed and multiply it with the existing frequency spectrum to convert it into a frequency spectrum. As another example, the target detector 250 may convert the periodicity information with suppressed peak value components into a frequency spectrum by performing FFT. In addition, the target detector 250 can apply various methods to convert the domain of periodicity information into the frequency domain.

타켓 검출부(250)는 주기성 정보에서 피크 값이 억제 된 후 다시 주파수 스펙트럼으로 변환된 변환 주파수 스펙트럼 정보를 이용하여 타켓 물체를 감지할 수 있다. 이 경우, 주기성 정보에서 피크 값 성분이 억제되었으므로, 주파수 스펙트럼에서 간섭 신호에 의한 피크 성분은 상당부분 감소하고, 타켓 신호의 검출이 보다 용이해진다. 따라서, 타켓 검출부(250)는 수신신호의 주파수 스펙트럼을 이용하여 타켓 신호를 검출하기 어려운 상황에서도 주기성 정보의 피크 값 성분을 억제한 후 변환 주파수 스펙트럼 분석을 통하여 타켓 신호를 용이하게 감지할 수 있다. The target detection unit 250 can detect the target object using converted frequency spectrum information that is converted back to a frequency spectrum after the peak value in the periodicity information has been suppressed. In this case, since the peak value component in the periodicity information is suppressed, the peak component due to the interference signal in the frequency spectrum is significantly reduced, and detection of the target signal becomes easier. Therefore, the target detection unit 250 can easily detect the target signal through conversion frequency spectrum analysis after suppressing the peak value component of the periodicity information even in situations where it is difficult to detect the target signal using the frequency spectrum of the received signal.

또한, 타켓 검출부(250)는 판단부(240)에서 간섭신호가 타 레이더 신호에 의해서 발생한 것인지 또는 클러터 구조물에 의해서 발생한 것인지를 구분한 결과를 이용하여 타켓 신호를 검출하기 위한 파라미터를 동적으로 조절할 수 있다. 예를 들어, 타켓 신호 검출을 위한 기준값을 간섭신호의 종류에 따라서 구분하여 미리 설정하고, 간섭신호의 종류가 결정되면 해당 간섭신호에 따라서 기준값을 상이하게 적용할 수 있다. 이 외에도, 타켓 신호 검출을 위한 파라미터는 다양하게 사전에 설정될 수 있으며, 간섭신호 종류에 따라 해당 파라미터를 동적으로 변경할 수 있다. In addition, the target detection unit 250 can dynamically adjust parameters for detecting the target signal using the result of the determination unit 240 distinguishing whether the interference signal is generated by another radar signal or a clutter structure. You can. For example, the reference value for target signal detection can be set in advance according to the type of interference signal, and once the type of interference signal is determined, the reference value can be applied differently depending on the corresponding interference signal. In addition, various parameters for detecting target signals can be set in advance, and the parameters can be dynamically changed depending on the type of interference signal.

이하에서는 전술한 본 실시예에 따른 타켓 물체 감지 장치에 대해서 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the target object detection device according to the above-described embodiment will be described in more detail with reference to the drawings.

도 3은 일 실시예에 따른 고속 퓨리에 변환을 통해 추출한 주기성 정보를 예시적으로 도시한 도면이다.Figure 3 is a diagram illustrating periodicity information extracted through fast Fourier transform according to an embodiment.

도 3을 참조하면, 타켓 물체 감지 장치가 수신한 수신신호는 상황에 따라 노이즈 신호, 간섭신호 및 타켓 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 신호 분석부는 수신신호를 주파수 도메인으로 변환하여 주파수 스펙트럼 정보(300)를 산출한다. 주파수 스펙트럼 정보(300)에는 간섭신호, 노이즈 신호 및 타켓 신호에 따른 주파수 성분이 모두 포함될 수 있다. 따라서, 간섭신호가 포함되는 경우에 주파수 스펙트럼 정보(300)에서는 다수의 피크 값 성분이 포함될 수 있고, 이로 인해서 타켓 신호에 의한 피크 값 성분의 감지가 어려워진다. Referring to FIG. 3, the received signal received by the target object detection device may include at least one of a noise signal, an interference signal, and a target signal depending on the situation. The signal analysis unit converts the received signal into the frequency domain and calculates frequency spectrum information 300. The frequency spectrum information 300 may include all frequency components according to interference signals, noise signals, and target signals. Therefore, when an interference signal is included, multiple peak value components may be included in the frequency spectrum information 300, which makes it difficult to detect the peak value component by the target signal.

예를 들어, FMCW 레이더의 경우 수신신호를 이용하여 주파수 스펙트럼 정보를 산출하는 방법은 다음과 같다. For example, in the case of FMCW radar, the method of calculating frequency spectrum information using received signals is as follows.

FMCW radar에서 송신한 신호가 L 개의 물체에 의해 반사되어 수신된 채널 별 신호는 다음의 수학식 1과 같이 정의할 수 있다.The signal for each channel received when the signal transmitted from the FMCW radar is reflected by L objects can be defined as follows in Equation 1.

Figure 112016119050243-pat00001
Figure 112016119050243-pat00001

Ak(i)는 각각의 물체에 반사된 신호의 크기(amplitude)이다. f(i)는 물체의 거리에 의한 주파수의 차이값인 fr(i)와 상대속도에 의해 발생하는 주파수의 차이값인 fd(i)의 합 또는 차이며 각각 수학식 2와 수학식 3으로 구할 수 있다. f(i)는 신호의 up-chrip 또는 down-chirp에 따라 fr(i)와 fd(i)의 합 또는 차로 결정될 수 있다.A k (i) is the amplitude of the signal reflected by each object. f(i) is the sum or difference of f r (i), which is the frequency difference value caused by the distance of the object, and f d (i), which is the frequency difference value caused by relative speed, and is expressed in Equation 2 and Equation 3, respectively. It can be obtained with f(i) can be determined as the sum or difference of f r (i) and f d (i) depending on the up-chirp or down-chirp of the signal.

Figure 112016119050243-pat00002
Figure 112016119050243-pat00002

Figure 112016119050243-pat00003
Figure 112016119050243-pat00003

여기에서 B는 bandwidth(대역폭), T는 chirp의 duration(첩 주기), c는 빛의 속도, fc는 center frequency(중간 주파수)를 의미하며 R(i)와 Vr(i)는 각각 거리 및 상대 속도이다. 또한 φk(i)는 각각의 수신 신호의 채널 별 phase(위상) 성분이다Here, B is the bandwidth, T is the duration of the chirp, c is the speed of light, f c is the center frequency, and R(i) and V r (i) are the distances, respectively. and relative speed. Also, ϕ k (i) is the phase component for each channel of each received signal.

Sk(n)은 Sk(t)의 discrete-time(이산시간) 신호이며 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.S k (n) is a discrete-time signal of S k (t) and can be expressed as Equation 4.

Figure 112016119050243-pat00004
Figure 112016119050243-pat00004

여기서 n은 single scan(단일 스캔) 동안의 수신 신호의 discrete-time index(이산 시간 인덱스)이고 N은 single scan(단일 스캔) 동안 수신 신호의 총 sample(샘플) 수 이다. Here, n is the discrete-time index of the received signal during a single scan, and N is the total number of samples of the received signal during a single scan.

이 수신신호를 short-time Fourier transform(STFT) 또는 FFT하면 수학식 5와 같이 표현할 수 있다.This received signal can be expressed as Equation 5 by using short-time Fourier transform (STFT) or FFT.

Figure 112016119050243-pat00005
Figure 112016119050243-pat00005

여기에서 f는 주파수 index이며 m은 scan index(스캔 인덱스)이다.Here, f is the frequency index and m is the scan index.

수신 채널 별 frequency domain(주파수 도메인) 신호를 더한 magnitude response(크기 응답)를 수학식 6과 같이 구할 수 있다.The magnitude response, which is the sum of the frequency domain signals for each receiving channel, can be obtained as shown in Equation 6.

Figure 112016119050243-pat00006
Figure 112016119050243-pat00006

이상에서 설명한 바와 같이 신호 분석부는 수신신호를 이용하여 주파수 스펙트럼 정보를 산출할 수 있다. 위에서는 주파수 스펙트럼 정보를 산출하는 예를 설명하였으나, 이외에도 주파수 응답 정보 등 다양한 주파수 관련 응답 정보를 산출할 수 있다. 주파수 스펙트럼 정보의 산출 방법에는 제한이 없다. As described above, the signal analysis unit can calculate frequency spectrum information using the received signal. An example of calculating frequency spectrum information has been described above, but in addition, various frequency-related response information, such as frequency response information, can be calculated. There are no restrictions on the method of calculating frequency spectrum information.

신호 분석부는 위와 같은 방법으로 산출된 주파수 스펙트럼 정보(300)를 이용해서 주기성 정보(310)를 산출할 수 있다. 본 실시예들에서는 주기성 정보의 X축과 Y축은 각각 인덱스 및 크기로 표현하며, 주기성 정보를 추출하기 위한 신호처리 방법에 따라 단위는 다양하게 변경될 수 있다. 일 예를 들어, 주파수 스펙트럼 정보(300)를 FFT하여 추출한 주기성 정보(310)의 경우 다수의 피크 값 성분을 포함한다. 신호 분석부는 주파수 스펙트럼(300)을 이용하여 주기성 정보(310)를 추출하고, 판단부는 주기성 정보(310)의 피크 값 성분의 존재 여부, 피크 값 성분의 검출형태 및 피크 값 성분의 검출 위치 중 적어도 하나를 이용하여 수신신호에 간섭신호가 포함되었는지를 확인할 수 있다. 또는 판단부는 수신신호에 포함된 간섭신호의 발생원인(예를 들어, 간섭신호 종류)을 판단할 수도 있다. The signal analysis unit can calculate periodicity information 310 using the frequency spectrum information 300 calculated in the above manner. In these embodiments, the X-axis and Y-axis of the periodicity information are expressed as indices and sizes, respectively, and the units can be changed in various ways depending on the signal processing method for extracting the periodicity information. For example, the periodicity information 310 extracted by FFT the frequency spectrum information 300 includes a plurality of peak value components. The signal analysis unit extracts the periodicity information 310 using the frequency spectrum 300, and the determination unit determines at least one of the presence or absence of the peak value component of the periodicity information 310, the detection type of the peak value component, and the detection location of the peak value component. One can be used to check whether the received signal contains an interference signal. Alternatively, the determination unit may determine the cause of the interference signal included in the received signal (for example, the type of interference signal).

위에서는 신호 분석부가 수신신호에 대한 주파수 스펙트럼을 이용하여 주기성 정보를 추출하기 위해서 FFT를 이용하는 방법을 중심으로 설명하였으며, 이하에서는 주기성 정보를 추출하기 위한 다양한 방법에 대해서 개별 실시예에 따른 도면을 중심으로 설명한다. Above, the signal analysis unit explained the method of using FFT to extract periodicity information using the frequency spectrum of the received signal. Hereinafter, various methods for extracting periodicity information will be explained, focusing on drawings according to individual embodiments. It is explained as follows.

도 4는 일 실시예에 따른 바이너리 주파수 스펙트럼을 예시적으로 도시한 도면이다. 도 5는 일 실시예에 따른 바이너리 주파수 스펙트럼을 이용하여 추출한 주기성 정보를 예시적으로 도시한 도면이다. Figure 4 is a diagram illustrating a binary frequency spectrum according to an embodiment. Figure 5 is a diagram illustrating periodicity information extracted using a binary frequency spectrum according to an embodiment.

도 4를 참조하면, 신호 분석부는 수신신호에 대한 주파수 스펙트럼 정보(400)를 산출할 수 있다. 수신신호에 간섭신호가 포함되는 경우, 주파수 스펙트럼 정보(400)에 다수의 피크 값 성분이 포함되어 타켓 신호 성분(401)의 검출이 어려울 수 있다. 이를 해결하기 위해서, 신호 분석부는 주파수 스펙트럼 정보를 이용하여 주기성 정보를 산출할 수 있다. Referring to FIG. 4, the signal analysis unit may calculate frequency spectrum information 400 for the received signal. When the received signal includes an interference signal, the frequency spectrum information 400 includes multiple peak value components, making it difficult to detect the target signal component 401. To solve this problem, the signal analysis unit can calculate periodicity information using frequency spectrum information.

예를 들어, 신호 분석부는 주파수 스펙트럼 정보(400)를 미리 설정된 바이너리 기준값에 기초하여 0 또는 1 값으로 변환한 바이너리 주파수 스펙트럼 정보(410)를 산출하고, 바이너리 주파수 스펙트럼 정보(410)를 고속 퓨리에 변환(fast Fourier transform, FFT)하여 주기성 정보를 추출할 수도 있다. 구체적으로, 신호 분석부는 주파수 스펙트럼 정보(400)와 미리 설정된 바이너리 기준값을 이용하여 바이너리 기준값 이상의 주파수 성분은 1로 변환하고, 바이너리 기준값 미만의 주파수 성분은 0으로 변환한 바이너리 주파수 스펙트럼 정보(410)를 생성할 수 있다. 410은 주파수 스펙트럼 정보(400)를 바이너리 기준값 10000을 이용하여 바이너리화 한 예시를 도시하였다. 신호 분석부는 바이너리 주파수 스펙트럼 정보(410)를 FFT하여 주기성 정보를 추출할 수 있다. For example, the signal analysis unit calculates binary frequency spectrum information 410 by converting the frequency spectrum information 400 into a 0 or 1 value based on a preset binary reference value, and performs a fast Fourier transform on the binary frequency spectrum information 410. Periodicity information can also be extracted using (fast Fourier transform, FFT). Specifically, the signal analysis unit uses the frequency spectrum information 400 and a preset binary reference value to convert the frequency components above the binary reference value into 1, and converts the frequency component below the binary reference value into 0 to convert the binary frequency spectrum information 410. can be created. 410 shows an example of binarizing the frequency spectrum information 400 using a binary reference value of 10000. The signal analysis unit may extract periodicity information by FFTing the binary frequency spectrum information 410.

도 5를 참조하면, 신호 분석부는 도 4에서의 바이너리 주파수 스펙트럼 정보(410)를 FFT 한 주기성 정보(500)를 확인할 수 있다. 이 경우, 주파수 스펙트럼 정보(400)를 0과 1 값으로 바이너리화하면 크기가 일정하기 때문에 주기성 정보(500)에서의 피크 값 성분(501, 502, 503, 504, 505, 506)을 확인하기가 쉽다. 타켓 물체 감지 장치는 주기성 정보(500)의 피크 값 성분(501, 502, 503, 504, 505, 506)을 이용하여 간섭신호가 존재하는지 판단한다. Referring to FIG. 5, the signal analysis unit can check periodicity information 500 obtained by FFTing the binary frequency spectrum information 410 in FIG. 4. In this case, if the frequency spectrum information (400) is binarized into 0 and 1 values, the size is constant, so it is difficult to check the peak value components (501, 502, 503, 504, 505, 506) in the periodicity information (500). easy. The target object detection device uses the peak value components (501, 502, 503, 504, 505, and 506) of the periodicity information (500) to determine whether an interference signal exists.

한편, 도 6은 일 실시예에 따른 바이너리 피크 주파수 스펙트럼을 예시적으로 도시한 도면이다. 도 7은 일 실시예에 따른 바이너리 피크 주파수 스펙트럼을 이용하여 추출한 주기성 정보를 예시적으로 도시한 도면이다. Meanwhile, Figure 6 is a diagram illustrating a binary peak frequency spectrum according to an embodiment. FIG. 7 is a diagram illustrating periodicity information extracted using a binary peak frequency spectrum according to an embodiment.

신호 분석부는 주파수 스펙트럼 정보의 피크(peak) 성분을 미리 설정된 바이너리 기준값에 기초하여 0 또는 1 값으로 변환한 바이너리 피크 주파수 스펙트럼 정보를 산출하고, 바이너리 피크 주파수 스펙트럼 정보를 고속 퓨리에 변환(fast Fourier transform, FFT)하여 주기성 정보를 추출할 수도 있다. The signal analysis unit calculates binary peak frequency spectrum information by converting the peak component of the frequency spectrum information to a 0 or 1 value based on a preset binary reference value, and performs a fast Fourier transform on the binary peak frequency spectrum information. Periodicity information can also be extracted using FFT).

도 6을 참조하면, 신호 분석부는 도 4에서의 주파수 스펙트럼 정보(400)를 바이너리 기준값과 피크 여부에 따라 0과 1 값으로 변환하여 바이너리 피크 주파수 스펙트럼 정보(600)를 산출할 수 있다. 예를 들어, 신호 분석부는 주파수 스펙트럼 정보(400)에서 바이너리 기준값을 비교하고, 바이너리 기준값 이상의 크기를 가지는 성분 중 피크 성분에 대해서만 1로 변환할 수 있다. 바이너리 기준값 미만의 크기를 가지는 피크 성분의 값을 0으로 변환할 수 있다. 또한, 주파수 스펙트럼 정보(400)의 피크가 아닌 값은 모두 0으로 변환할 수 있다. 이 경우, 도 4에서의 바이너리 주파수 스펙트럼 정보(410)와 비교하여 1의 값을 가지는 인덱스의 수가 적어질 수 있다. 도 6에서는 도 4의 주파수 스펙트럼 정보(400)를 바이너리 기준값 10000을 이용하고, 피크 성분에 대해서 바이너리화 한 예시를 도시하였다.Referring to FIG. 6, the signal analysis unit may calculate the binary peak frequency spectrum information 600 by converting the frequency spectrum information 400 in FIG. 4 into 0 and 1 values depending on the binary reference value and whether there is a peak. For example, the signal analysis unit may compare the binary reference value in the frequency spectrum information 400 and convert only the peak component among components with a size greater than the binary reference value to 1. The value of the peak component with a size less than the binary reference value can be converted to 0. Additionally, all non-peak values of the frequency spectrum information 400 can be converted to 0. In this case, the number of indices with a value of 1 may be reduced compared to the binary frequency spectrum information 410 in FIG. 4. FIG. 6 shows an example in which the frequency spectrum information 400 of FIG. 4 is binarized into peak components using a binary reference value of 10000.

도 7을 참조하면, 신호 분석부는 도 6에서의 바이너리 피크 주파수 스펙트럼 정보(600)를 FFT 하여 주기성 정보(700)를 추출할 수 있다. 바이너리 피크 주파수 스펙트럼 정보(600)를 FFT 하여 추출된 주기성 정보(700)는 피크 값 성분(701, 702, 703, 704, 705, 706)이 일정 간격 범위 내에서 주기적으로 발생되는 것을 확인할 수 있다. 판단부는 주기성 정보(700)의 피크 값 성분(701, 702, 703, 704, 705, 706)의 존재여부 또는 일정 간격 범위 내에서 주기적으로 발생 여부를 이용하여, 수신신호에 간섭 신호가 포함되어 있다고 판단할 수 있다. Referring to FIG. 7, the signal analysis unit may extract periodicity information 700 by FFTing the binary peak frequency spectrum information 600 in FIG. 6. The periodicity information 700 extracted by FFTing the binary peak frequency spectrum information 600 can confirm that the peak value components 701, 702, 703, 704, 705, and 706 occur periodically within a certain interval range. The determination unit uses whether the peak value components (701, 702, 703, 704, 705, 706) of the periodicity information (700) exist or occur periodically within a certain interval range to determine that the received signal contains an interference signal. You can judge.

도 8은 일 실시예에 따른 역 고속 퓨리에 변환을 통해 추출한 주기성 정보를 예시적으로 도시한 도면이다. Figure 8 is a diagram illustrating periodicity information extracted through inverse fast Fourier transform according to an embodiment.

신호 분석부는 주파수 스펙트럼 정보를 역 고속 퓨리에 변환(inverse fast Fourier transform, IFFT)하여 주기성 정보를 추출할 수도 있다.The signal analysis unit may extract periodicity information by performing inverse fast Fourier transform (IFFT) on the frequency spectrum information.

도 8을 참조하면, 신호 분석부는 주파수 스펙트럼 정보를 IFFT하여 주기성 정보(800)를 추출할 수 있다. 예를 들어, 신호 분석부는, 수신신호를 FFT하고, Magnitude response(크기 응답)를 구한 주파수 스펙트럼 정보에 대해서 IFFT하여 Magnitude response(크기 응답)를 구함으로써 주기성 정보(800)를 추출할 수 있다. 이 경우에도 주기성 정보(800) 내에 피크 값 성분(801, 802, 803, 804, 805, 806)이 추출되고, 일정 간격 범위 내에서 주기적으로 나타나는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 8, the signal analysis unit may extract periodicity information 800 by IFFTing the frequency spectrum information. For example, the signal analysis unit can extract the periodicity information 800 by FFTing the received signal and IFFTing the frequency spectrum information from which the magnitude response is obtained to obtain the magnitude response. In this case as well, it can be seen that peak value components (801, 802, 803, 804, 805, 806) are extracted from the periodicity information 800 and appear periodically within a certain interval range.

이상에서 설명한 바와 같이, 신호 분석부는 수신신호의 주파수 스펙트럼 정보를 기준으로 다양한 신호 처리 방법을 사용하여 주기성 정보를 추출할 수 있다. As described above, the signal analysis unit can extract periodicity information using various signal processing methods based on the frequency spectrum information of the received signal.

본 실시예에서의 타켓 물체 감지 장치는 주기성 정보에 기초하여 간섭신호의 존재 여부를 판단할 수 있다. 이를 위해서, 판단부는 주기성 정보의 피크 값 성분을 이용할 수 있다. The target object detection device in this embodiment can determine whether an interference signal exists based on periodicity information. For this purpose, the determination unit may use the peak value component of the periodicity information.

예를 들어, 판단부는 주기성 정보에 미리 설정된 기준 값을 넘는 피크 값 성분이 존재하면 수신신호에 간섭신호가 포함되었다고 판단할 수 있다. 또는 판단부는 주기성 정보에 미리 설정된 기준 값을 넘는 피크 값 성분이 일정 간격으로 주기적으로 검출되는 경우에 간섭신호가 포함되었다고 판단할 수도 있다. For example, if the periodicity information contains a peak value component that exceeds a preset reference value, the determination unit may determine that the received signal contains an interference signal. Alternatively, the determination unit may determine that an interference signal is included when a peak value component exceeding a preset reference value is periodically detected in the periodicity information at regular intervals.

도 9는 일 실시예에 따른 간섭신호 종류를 구분하기 위한 동작을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 9 is a diagram illustrating an operation for distinguishing types of interference signals according to an embodiment.

필요에 따라, 판단부는 주기성 정보에서 추출되는 피크 값 성분을 이용하여 간섭신호의 종류를 판단할 수도 있다. 예를 들어, 판단부는 주기성 정보의 피크 값 성분이 검출되는 대역 정보를 기준으로 간섭신호의 종류를 구분할 수도 있다. 또는 판단부는 주기성 정보의 피크 값 성분이 미리 설정된 일정 간격 범위 내에서 주기적으로 검출되는지를 이용하여 간섭신호의 종류를 구분할 수도 있다. If necessary, the determination unit may determine the type of interference signal using the peak value component extracted from the periodicity information. For example, the determination unit may distinguish the type of interference signal based on the band information in which the peak value component of the periodicity information is detected. Alternatively, the determination unit may distinguish the type of interference signal by using whether the peak value component of the periodicity information is detected periodically within a preset certain interval range.

도 9를 참조하면, 신호 분석부에 의해서 추출된 주기성 정보(900)의 피크 값 성분이 미리 설정된 대역 기준 값(905) 이하에서 검출되는 경우, 해당 수신신호에 포함되는 간섭신호는 타 레이더의 송신신호에 의해서 발생된 것으로 판단할 수 있다. 이와 달리, 신호 분석부에 의해서 추출된 주기성 정보(910)의 피크 값 성분이 미리 설정된 대역 기준 값(905) 이상에서 검출되는 경우, 해당 수신신호에 포함되는 간섭신호는 클러터 구조물에 의해서 발생된 것으로 판단할 수 있다. 즉, 판단부는 주기성 정보의 피크 값 성분이 발생하는 위치를 기준으로 간섭신호의 종류를 구분할 수 있다. Referring to FIG. 9, when the peak value component of the periodicity information 900 extracted by the signal analysis unit is detected below the preset band reference value 905, the interference signal included in the corresponding received signal is transmitted by another radar. It can be determined that it was caused by a signal. In contrast, when the peak value component of the periodicity information 910 extracted by the signal analysis unit is detected above the preset band reference value 905, the interference signal included in the corresponding received signal is generated by the clutter structure. It can be judged that That is, the determination unit can distinguish the type of interference signal based on the location where the peak value component of the periodicity information occurs.

한편, 판단부는 주기성 정보의 피크 값 성분이 일정 간격 범위 내에서 주기적으로 발생하는 경우, 클러터 구조물에 의한 간섭신호가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 판단부는 주기성 정보가 추출되면, 추출된 주기성 정보 내의 피크 값 성분이 일정 간격 범위 내에서 발생되는지를 확인하여 클러터 신호의 존재 여부를 확인할 수 있다. 즉, 주기성 정보의 피크 값 성분이 일정 간격 범위 내에서 존재하는 경우, 클러터 신호가 수신신호에 포함된 것으로 판단하여 클러터 구조물이 존재하는 환경으로 판단할 수 있다. 이와 반대로, 주기성 정보 내에 주변 값에 비해서 상대적으로 크게 나타나는 피크 값 성분이 존재하지 않거나, 일정 간격 범위 내에서 주기적으로 존재하지 않는 경우에 클러터 신호에 의해서 발생되는 간섭신호는 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다. Meanwhile, the determination unit may determine that an interference signal due to a clutter structure exists when the peak value component of the periodicity information occurs periodically within a certain interval range. For example, when periodicity information is extracted, the determination unit may determine whether a clutter signal exists by checking whether the peak value component in the extracted periodicity information occurs within a certain interval range. That is, if the peak value component of the periodicity information exists within a certain interval range, it can be determined that a clutter signal is included in the received signal, and an environment in which a clutter structure exists can be determined. On the contrary, if there is no peak value component in the periodicity information that appears relatively large compared to surrounding values, or does not exist periodically within a certain interval range, it can be determined that the interference signal generated by the clutter signal does not exist. You can.

일 예로, 주기성 정보는 일정 간격 범위 내에서 주기적으로 발생되는 피크 값 성분을 포함할 수 있으며, 주기적으로 발생되는 피크 값 성분이 존재하는 경우에 클러터 신호가 수신신호에 포함되어 있는 것으로 판단할 수 있다. 다만, 주기성 정보 내의 피크 값 성분은 동일한 간격으로 발생되지 않을 수도 있으므로, 미리 설정된 일정 간격 범위 내에 피크 값 성분이 존재하는 경우에 주기적으로 발생된 것으로 판단할 수 있다. 주기성 정보 내의 피크 값은 미리 설정된 기준값을 초과하는 피크만을 추출하거나, 주변 크기 값들의 평균과 비교하여 일정 크기 이상 크게 나타나는 피크의 존재 여부를 확인하여 추출할 수 있다. 즉, 미리 설정된 기준값을 초과하는 피크 값을 주기성 확인을 위한 피크 값으로 추출하고, 해당 피크 값의 주기적 발생 여부를 판단할 수 있다. 또는 주변 피크 값의 평균과 각 피크 값의 크기를 비교하여 미리 설정된 값 이상의 크기 차이를 가지는 피크 값을 추출하여, 해당 피크 값의 주기적 발생 여부를 판단할 수도 있다. As an example, the periodicity information may include a peak value component that occurs periodically within a certain interval range, and if there is a peak value component that occurs periodically, it may be determined that a clutter signal is included in the received signal. there is. However, since the peak value component in the periodicity information may not occur at the same interval, it can be determined to have occurred periodically if the peak value component exists within a preset certain interval range. The peak value in the periodicity information can be extracted by extracting only peaks that exceed a preset reference value, or by checking the presence of a peak that appears larger than a certain size by comparing it with the average of surrounding size values. That is, the peak value exceeding the preset reference value can be extracted as the peak value for periodicity confirmation, and it can be determined whether the peak value occurs periodically. Alternatively, the size of each peak value may be compared with the average of surrounding peak values to extract a peak value having a size difference greater than a preset value to determine whether the corresponding peak value occurs periodically.

위에서 설명한 주기성 정보(900, 910)은 인덱스를 기준으로 좌우 대칭 형태로 산출되므로, 판단부는 간섭신호의 종류를 판단하기 위해서 대칭 형태 중 일부분만을 기준으로 판단할 수 있다. Since the periodicity information 900 and 910 described above is calculated in a left-right symmetrical form based on the index, the determination unit can determine the type of the interference signal based on only a part of the symmetrical form.

이상에서 설명한 바와 같이, 타켓 물체 감지 장치는 수신신호의 주파수 스펙트럼 정보를 이용하여 다양한 방법으로 주기성 정보를 추출하고, 추출된 주기성 정보의 피크 값 성분을 이용하여 간섭신호의 존재 여부 또는 간섭신호의 종류에 대한 정보를 확인할 수 있다.As described above, the target object detection device extracts periodicity information in various ways using the frequency spectrum information of the received signal, and uses the peak value component of the extracted periodicity information to determine whether an interference signal exists or the type of the interference signal. You can check information about.

도 10은 일 실시예에 따른 주기성 정보에서 피크 값 성분을 억제한 스펙트럼을 예시적으로 도시한 도면이다. FIG. 10 is a diagram illustrating an exemplary spectrum in which peak value components are suppressed in periodicity information according to an embodiment.

본 실시예의 타켓 검출부는 주기성 정보에서 미리 설정된 피크 기준값 이상의 피크 값 성분을 억제하고, 피크 값 성분이 억제된 주기성 정보를 변환 주파수 스펙트럼 정보로 변환하여 타켓 물체에 의해서 반사되는 타켓 신호를 추출할 수 있다. The target detection unit of this embodiment suppresses the peak value component of the periodicity information that is greater than a preset peak reference value, and converts the periodicity information with the suppressed peak value component into converted frequency spectrum information to extract the target signal reflected by the target object. .

도 10을 참조하면, 타켓 검출부는 주기성 정보에서 주기적으로 발생한 피크 값 성분을 억제하여, 피크 값 성분이 억제된 주기성 정보(1000)를 산출할 수 있다. 타켓 검출부는 주기성 정보에서 주기성 확인을 위해서 선택된 피크 값을 0으로 변경하여 피크 값 성분이 억제된 주기성 정보(1000)를 산출할 수 있다. 또는 타켓 검출부는 주기성 확인을 위해서 선택된 피크 값을 주변 인덱스의 크기로 변경하거나, 주변 인덱스의 크기 평균으로 변경하여 피크 값 성분을 억제할 수도 있다. 도 10에서는 도 3에서 도시한 주기성 정보(310)의 피크 값 성분을 0으로 변환하여, 피크 값 성분이 억제된 주기성 정보(1000)를 산출하였다. 이와 같이, 타켓 검출부는 주기성 정보에서 피크 값 성분을 억제함으로써, 간섭신호에 의해서 발생되는 주파수 성분을 억제할 수 있다. Referring to FIG. 10, the target detector may suppress peak value components that occur periodically in the periodicity information and calculate periodicity information 1000 in which the peak value components are suppressed. The target detector may change the selected peak value to 0 to check the periodicity in the periodicity information and calculate periodicity information 1000 in which the peak value component is suppressed. Alternatively, the target detector may suppress the peak value component by changing the selected peak value to the size of the surrounding index to check the periodicity, or changing it to the average size of the surrounding index. In FIG. 10, the peak value component of the periodicity information 310 shown in FIG. 3 was converted to 0, and periodicity information 1000 with the peak value component suppressed was calculated. In this way, the target detector can suppress the frequency component generated by the interference signal by suppressing the peak value component in the periodicity information.

도 11은 일 실시예에 따른 피크 값 성분을 억제한 후 변환한 변환 주파수 스펙트럼을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 11 is a diagram illustrating a converted frequency spectrum converted after suppressing peak value components according to an embodiment.

도 11을 참조하면, 타켓 검출부는 주기성 정보에서 피크 값 성분을 억제한 후, 주기성 정보를 변환 주파수 스펙트럼 정보(1100)로 변환하여 타켓 물체에 의한 타켓 신호 성분(1110)을 추출할 수 있다. 이 경우, 피크 값 성분이 억제된 주기성 정보를 변환 주파수 스펙트럼으로 변환하는 방법은 주기성 정보를 추출한 방법에 따라 달라질 수 있다.Referring to FIG. 11, the target detector may suppress the peak value component in the periodicity information and then convert the periodicity information into converted frequency spectrum information 1100 to extract the target signal component 1110 caused by the target object. In this case, the method of converting the periodicity information with suppressed peak value components into a converted frequency spectrum may vary depending on the method of extracting the periodicity information.

일 예로, 주파수 스펙트럼 정보에 FFT를 수행하여 주기성 정보를 추출한 경우, 타켓 검출부는 피크 값 성분이 억제된 주기성 정보에 IFFT를 수행하여 변환 주파수 스펙트럼 정보(1100)를 산출할 수 있다. 이 경우, 변환 주파수 스펙트럼 정보는 주기성 정보에서 피크 값 성분을 억제하였기 때문에 수신신호를 이용하여 산출한 주파수 스펙트럼 정보와는 차이가 있다. 즉, 최초 주파수 스펙트럼 정보에서 타켓 신호는 다수의 클러터 신호로 인해서 검출이 쉽지 않은 문제점이 있었다. 그러나, 변환 주파수 스펙트럼 정보(1100)에서는 주기성 정보에서 억제한 피크 값 성분에 의해서 타켓 신호의 피크(1110)에 대한 검출이 보다 용이해짐을 확인할 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 간섭 신호가 존재하는 경우에 타켓 신호의 검출을 보다 용이하게 하는 효과를 제공한다. For example, when periodicity information is extracted by performing FFT on the frequency spectrum information, the target detector may perform IFFT on the periodicity information with suppressed peak value components to calculate converted frequency spectrum information 1100. In this case, the converted frequency spectrum information is different from the frequency spectrum information calculated using the received signal because the peak value component of the periodicity information is suppressed. In other words, there was a problem in that the target signal in the initial frequency spectrum information was difficult to detect due to a large number of clutter signals. However, in the converted frequency spectrum information 1100, it can be confirmed that detection of the peak 1110 of the target signal becomes easier due to the peak value component suppressed in the periodicity information. In this way, the present invention provides the effect of making detection of the target signal easier when an interference signal exists.

다른 예로, 바이너리 주파수 스펙트럼 정보를 이용하여 주기성 정보를 추출한 경우, 타켓 검출부는 피크 값 성분이 억제된 주기성 정보에 IFFT를 수행한 후 최초 주파수 스펙트럼 정보를 곱(weighting)하여 변환 주파수 스펙트럼 정보(1100)를 산출할 수 있다. 구체적으로, 타켓 검출부는 바이너리 주파수 스펙트럼 정보를 이용하여 추출된 주기성 정보에서 피크 값 성분을 억제하고, 피크 값 성분이 억제된 주기성 정보를 이용하여 IFFT를 수행할 수 있다. 이후, 바이너리 값을 보상하기 위해서 수신신호를 이용하여 생성된 최초 주파수 스펙트럼을 IFFT를 수행한 스펙트럼에 곱하여 변환 주파수 스펙트럼 정보(1100)를 산출할 수 있다. 변환 주파수 스펙트럼 정보(1100)에서 타켓 신호의 피크(1110)가 보다 명확하게 검출된다. As another example, when periodicity information is extracted using binary frequency spectrum information, the target detector performs IFFT on the periodicity information with suppressed peak value components and then multiplies (weights) the initial frequency spectrum information to generate converted frequency spectrum information (1100). can be calculated. Specifically, the target detector may suppress the peak value component from periodicity information extracted using binary frequency spectrum information and perform IFFT using the periodicity information with the peak value component suppressed. Thereafter, in order to compensate for the binary value, the converted frequency spectrum information 1100 can be calculated by multiplying the initial frequency spectrum generated using the received signal by the spectrum on which IFFT was performed. The peak 1110 of the target signal is more clearly detected in the converted frequency spectrum information 1100.

또 다른 예로, 바이너리 피크 주파수 스펙트럼 정보를 이용하여 주기성 정보를 추출한 경우, 타켓 검출부는 피크 값 성분이 억제된 주기성 정보에 IFFT를 수행한 후 최초 주파수 스펙트럼 정보를 곱(weighting)하여 변환 주파수 스펙트럼 정보(1100)를 산출할 수 있다. 전술한 바이너리 주파수 스펙트럼을 이용한 경우와 동일하게 타켓 검출부는 바이너리 피크 주파수 스펙트럼 정보를 이용하여 추출된 주기성 정보에서 피크 값 성분을 억제하고, 피크 값 성분이 억제된 주기성 정보를 이용하여 IFFT를 수행할 수 있다. 이후, 바이너리 값을 보상하기 위해서 수신신호를 이용하여 생성된 최초 주파수 스펙트럼를 IFFT를 수행한 스펙트럼에 곱하여 변환 주파수 스펙트럼 정보(1100)를 산출할 수 있다. As another example, when periodicity information is extracted using binary peak frequency spectrum information, the target detector performs IFFT on the periodicity information with suppressed peak value components and then multiplies (weights) the initial frequency spectrum information to generate converted frequency spectrum information ( 1100) can be calculated. As in the case of using the binary frequency spectrum described above, the target detector can suppress the peak value component from the periodicity information extracted using the binary peak frequency spectrum information and perform IFFT using the periodicity information with the peak value component suppressed. there is. Thereafter, in order to compensate for the binary value, the converted frequency spectrum information 1100 can be calculated by multiplying the initial frequency spectrum generated using the received signal by the spectrum on which IFFT was performed.

또 다른 예로, 주파수 스펙트럼 정보에 IFFT를 수행하여 주기성 정보를 추출한 경우, 타켓 검출부는 피크 값 성분이 억제된 주기성 정보에 FFT 또는 IFFT를 수행하여 변환 주파수 스펙트럼 정보(1100)를 산출할 수 있다. 구체적으로, 타켓 검출부는 주파수 스펙트럼 정보를 IFFT 하여 추출된 주기성 정보에서 피크 값 성분을 억제하고, 피크 값 성분이 억제된 주기성 정보를 이용하여 FFT 또는 IFFT를 수행할 수 있다. 타켓 검출부는 이러한 과정을 통해서 산출된 변환 주파수 스펙트럼 정보(1100)에서의 타켓 신호 피크(1110)를 이용하여 타켓 물체를 감지할 수 있다. As another example, when periodicity information is extracted by performing IFFT on the frequency spectrum information, the target detector may perform FFT or IFFT on the periodicity information with suppressed peak value components to calculate converted frequency spectrum information 1100. Specifically, the target detector may suppress the peak value component from the periodicity information extracted by IFFTing the frequency spectrum information, and perform FFT or IFFT using the periodicity information with the peak value component suppressed. The target detector can detect the target object using the target signal peak 1110 in the converted frequency spectrum information 1100 calculated through this process.

이상에서 설명한 바와 같이, 타켓 검출부는 주기성 정보에서 주기적으로 발생되는 피크 값 성분을 억제하고, 이를 주파수 도메인으로 변환함으로써 최초 주파수 스펙트럼에 비해서 타켓 신호를 보다 쉽게 감지할 수 있다. 즉, 클러터 신호가 포함된 경우에도 타켓 신호를 쉽게 감지할 수 있다. As described above, the target detector can detect the target signal more easily than the initial frequency spectrum by suppressing the peak value component that occurs periodically in the periodicity information and converting it to the frequency domain. In other words, the target signal can be easily detected even when a clutter signal is included.

한편, 타켓 검출부는 최초 주파수 스펙트럼 정보 또는 변환 주파수 스펙트럼 정보와 검출 임계값을 이용하여 타켓 신호를 감지할 수 있다. 타켓 검출부는 노이즈 신호 등으로부터 타켓 신호를 검출하기 위해서 검출 임계값 정보를 이용할 수 있다. 즉, 검출 임계값을 설정하여 각 주파수 별 신호 강도가 검출 임계값을 넘는 경우에만 노이즈가 아닌 타켓 신호로 검출할 수 있다. Meanwhile, the target detector may detect the target signal using initial frequency spectrum information or converted frequency spectrum information and a detection threshold. The target detector may use detection threshold information to detect a target signal from a noise signal, etc. In other words, by setting a detection threshold, it is possible to detect a target signal rather than noise only when the signal strength for each frequency exceeds the detection threshold.

다만, 본 발명과 같이 간섭 신호가 존재하는 경우에 타켓 신호가 간섭 신호보다 작게 검출되는 경우에 해당 타켓 물체를 감지하기 어려울 수도 있다. 타켓 검출부는 간섭신호가 존재하는 것으로 판단되면, 타켓 신호가 검출되도록 검출 임계값을 조절하여 타켓 물체를 감지할 수 있다. 본 발명에서의 검출 임계값은 고정되거나, 설정에 의해서 변경되는 값일 수 있고, 또는 주변 주파수의 강도 등을 고려하여 동적으로 계산되는 값일 수 있다. However, when an interference signal exists as in the present invention and the target signal is detected to be smaller than the interference signal, it may be difficult to detect the target object. If it is determined that an interference signal exists, the target detector may detect the target object by adjusting the detection threshold so that the target signal is detected. The detection threshold in the present invention may be fixed, may be a value that changes by setting, or may be a value dynamically calculated in consideration of the intensity of surrounding frequencies, etc.

타켓 검출부는 검출 임계값을 보정하고, 타켓을 감지하는 적응알고리즘을 이용하여 최종 타켓 물체를 검출할 수 있다. 일 예로, 타켓을 감지하기 위한 적응알고리즘(adaptive algorithm)은 Constant false alarm rate(CFAR) 등이 사용될 수 있으며, 이 외에도 수신신호로부터 노이즈, 클러터, 간섭 등의 배경잡음에 대응하여 타켓 물체를 감지하는 다양한 알고리즘이 사용될 수 있다. The target detection unit can correct the detection threshold and detect the final target object using an adaptive algorithm that detects the target. For example, an adaptive algorithm for detecting a target may include Constant false alarm rate (CFAR), and in addition, target objects can be detected in response to background noise such as noise, clutter, and interference from received signals. A variety of algorithms can be used.

본 발명의 타켓 검출부는 간섭신호가 존재하는 것으로 판단되면, 타켓 물체 검출을 위한 검출 임계값을 계산함에 있어서, 검출 임계값이 낮아지도록 검출 임계값 계산 파라미터를 보정할 수 있다. 또한, 간섭신호의 종류에 따라 검출 임계 값 계산 파라미터를 다르게 구성할 수 있다. If it is determined that an interference signal exists, the target detection unit of the present invention may correct the detection threshold calculation parameter so that the detection threshold is lowered when calculating the detection threshold for detecting the target object. Additionally, the detection threshold calculation parameters can be configured differently depending on the type of interference signal.

전술한 판단부의 판단결과에 따라서 간섭 신호의 존재 여부를 확인하고, 간섭신호가 존재하지 않는 것을 확인하면 미리 설정된 기존의 검출 임계값을 이용하여 타켓 신호를 검출한다. 만약, 간섭신호가 존재하는 것을 확인한 경우에, 검출 임계값 조정을 위한 파라미터 보정을 수행할 수 있다. 이후, 타켓 검출부는 보정된 파라미터를 이용하여 검출 임계값을 계산할 수 있다. 검출 임계값은 노이즈 제거 등을 위해서 타켓 신호가 검출 임계값 이상의 강도로 수신되는 경우에 해당 타켓 신호를 감지하기 위한 것으로 다양한 알고리즘을 이용하여 계산될 수 있다. 일 예로, 주변 주파수의 강도 정보를 이용하여 검출 임계값을 결정하는 CFAR 알고리즘 등에서 검출 임계값을 결정하기 위한 파라미터를 미리 설정된 값으로 보정하여 검출 임계값을 낮출 수 있다. 이를 통해서 간섭신호가 강하게 수신되더라도 타켓 신호를 검출할 수 있다. The existence of an interference signal is confirmed according to the determination result of the above-described determination unit, and if it is confirmed that the interference signal is not present, the target signal is detected using an existing preset detection threshold. If it is confirmed that an interference signal exists, parameter correction to adjust the detection threshold can be performed. Thereafter, the target detector may calculate a detection threshold using the corrected parameters. The detection threshold is used to detect a target signal when the target signal is received at an intensity greater than the detection threshold for noise removal, etc., and can be calculated using various algorithms. For example, in the CFAR algorithm, which determines the detection threshold using intensity information of surrounding frequencies, the detection threshold can be lowered by correcting the parameter for determining the detection threshold to a preset value. Through this, the target signal can be detected even if a strong interference signal is received.

한편, 타켓 검출부는 결정된 검출 임계값을 이용하여 임계값을 초과하는 피크 신호를 검출할 수 있다. 이 경우에 검출 임계값은 타켓 신호보다 낮아질 수 있으며, 따라서, 타켓 신호와 간섭신호가 일부 검출될 수 있다.Meanwhile, the target detector may detect a peak signal exceeding the threshold using the determined detection threshold. In this case, the detection threshold may be lower than the target signal, and therefore, some of the target signal and interference signal may be detected.

타켓 검출부는 검출된 하나 이상의 피크 신호를 이용하여 최종 타켓 물체의 검출을 수행할 수 있다. 일 예로, 타켓 물체는 전방 차량이므로 이동하는 물체이고 간섭신호가 클러터 신호인 경우에, 클러터 신호는 철제 터널 등에 의해서 발생하는 것으로 고정 물체이다. 따라서, 검출된 피크 신호를 필터링 등의 알고리즘을 거쳐서 최종 이동 물체인 타켓 물체를 검출할 수 있다. 다른 예로, 타켓 물체는 자 차와 동일한 방향으로 진행하는 물체이고, 간섭신호가 타 레이더에 의해서 발생된 신호인 경우에 간섭신호는 타켓 물체의 이동방향과 반대되는 방향이므로, 이를 이용한 필터링 알고리즘을 통해서 타켓 물체를 검출할 수도 있다. The target detection unit may detect the final target object using one or more detected peak signals. For example, if the target object is a moving object such as the vehicle in front and the interference signal is a clutter signal, the clutter signal is generated by a steel tunnel or the like and is a stationary object. Therefore, the target object, which is the final moving object, can be detected by going through an algorithm such as filtering the detected peak signal. As another example, the target object is an object moving in the same direction as the host vehicle, and if the interference signal is a signal generated by another radar, the interference signal is in the opposite direction to the moving direction of the target object, so a filtering algorithm using this is used. Target objects can also be detected.

이하에서는, 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 타켓 물체 감지 방법에 대하여 간략하게 다시 한 번 설명한다.Below, the target object detection method according to an embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 1 to 11 will be briefly described again.

도 12는 일 실시예에 따른 타켓 물체 감지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. Figure 12 is a flowchart explaining a method for detecting a target object according to an embodiment.

일 실시예에 따른 타켓 물체 감지 방법은 타켓 물체 감지를 위한 송신신호를 전송하는 신호 송신단계와 송신신호가 타켓 물체에 반사되어 발생하는 타켓신호를 포함하는 수신신호를 수신하는 신호 수신단계와 수신신호의 주파수 스펙트럼 정보를 산출하고, 주파수 스펙트럼 정보의 주기성을 확인하기 위한 주기성 정보를 추출하는 신호 분석단계와 주기성 정보에 기초하여 수신신호에 간섭신호가 포함되었는지를 판단하는 판단단계 및 간섭신호를 제거하여 타켓신호를 추출하는 타켓 검출단계를 포함한다.A target object detection method according to an embodiment includes a signal transmission step of transmitting a transmission signal for detecting a target object, a signal reception step of receiving a reception signal including a target signal generated when the transmission signal is reflected by the target object, and a reception signal. A signal analysis step of calculating frequency spectrum information and extracting periodicity information to check the periodicity of the frequency spectrum information; a determination step of determining whether an interference signal is included in the received signal based on the periodicity information; and removing the interference signal. It includes a target detection step of extracting the target signal.

도 12를 참조하면, 타켓 물체 감지 방법은 타켓 물체 감지를 위한 송신신호를 전송하는 신호 송신단계를 포함한다(S1200). 송신신호는 레이더 신호용 주파수 대역을 갖는 RF신호를 의미할 수 있다. Referring to FIG. 12, the target object detection method includes a signal transmission step of transmitting a transmission signal for detecting the target object (S1200). The transmission signal may refer to an RF signal having a frequency band for radar signals.

또한, 타켓 물체 감지 방법은 송신신호가 타켓 물체에 반사되어 발생하는 타켓신호를 포함하는 수신신호를 수신하는 신호 수신단계를 포함한다(S1210). 수신단계는 전술한 송신신호가 타켓 또는 주변의 다양한 반사파를 생성하는 객체에 의해서 반사되어 수신 안테나로 수신되는 수신신호를 수신한다. 또한, 수신신호는 간섭신호 및 노이즈 신호 등을 포함할 수 있다. In addition, the target object detection method includes a signal reception step of receiving a received signal including a target signal generated when the transmitted signal is reflected by the target object (S1210). In the reception step, the above-mentioned transmission signal is reflected by the target or surrounding objects that generate various reflected waves and receives a reception signal received by a reception antenna. Additionally, the received signal may include interference signals and noise signals.

또한, 타켓 물체 감지 방법은 수신신호의 주파수 스펙트럼 정보를 산출하고, 주파수 스펙트럼 정보의 주기성을 확인하기 위한 주기성 정보를 추출하는 신호 분석단계를 포함한다(S1220). 신호 분석단계는 수신신호의 주파수 스펙트럼 정보를 산출한다. 주파수 스펙트럼 정보는 수신신호의 퓨리에 변환을 통해서 산출될 수 있다. 신호 분석단계는 산출된 주파수 스펙트럼 정보를 이용하여 주기성 정보를 추출할 수 있다. 일 예로, 신호 분석단계는 주파수 스펙트럼 정보를 고속 퓨리에 변환하여 주기성 정보를 추출할 수 있다. 다른 예로, 신호 분석단계는 주파수 스펙트럼 정보와 바이너리 기준값을 이용하여 바이너리 주파수 스펙트럼 정보를 산출하고, 산출된 바이너리 주파수 스펙트럼 정보를 고속 퓨리에 변환하여 주기성 정보를 추출할 수 있다. 또 다른 예로, 신호 분석단계는 주파수 스펙트럼 정보와 바이너리 기준값을 이용하여 바이너리 피크 주파수 스펙트럼 정보를 산출하고, 산출된 바이너리 피크 주파수 스펙트럼 정보를 고속 퓨리에 변환하여 주기성 정보를 추출할 수 있다. 또 다른 예로, 신호 분석단계는 주파수 스펙트럼 정보를 역 고속 퓨리에 변환하여 주기성 정보를 추출할 수도 있다. 또 다른 예로, 신호 분석단계는 주파수 스펙트럼 정보에 로그를 취한 후 고속 퓨리에 변환하여 주기성 정보를 추출할 수 있다. 즉, 신호 분석단계는 수신신호의 캡스트럼(Cepstrum)을 구하여 이를 주기성 정보 확인에 사용할 수 있다. Additionally, the target object detection method includes a signal analysis step of calculating frequency spectrum information of the received signal and extracting periodicity information to check the periodicity of the frequency spectrum information (S1220). The signal analysis step calculates the frequency spectrum information of the received signal. Frequency spectrum information can be calculated through Fourier transform of the received signal. In the signal analysis step, periodicity information can be extracted using the calculated frequency spectrum information. For example, the signal analysis step may extract periodicity information by performing fast Fourier transform on the frequency spectrum information. As another example, the signal analysis step may calculate binary frequency spectrum information using frequency spectrum information and a binary reference value, and extract periodicity information by performing fast Fourier transform on the calculated binary frequency spectrum information. As another example, the signal analysis step may calculate binary peak frequency spectrum information using frequency spectrum information and a binary reference value, and extract periodicity information by performing fast Fourier transform on the calculated binary peak frequency spectrum information. As another example, the signal analysis step may extract periodicity information by performing inverse fast Fourier transform on the frequency spectrum information. As another example, the signal analysis step can extract periodicity information by taking the logarithm of the frequency spectrum information and then performing fast Fourier transformation. In other words, the signal analysis step can obtain the Cepstrum of the received signal and use it to check periodicity information.

또한, 타켓 물체 감지 방법은 주기성 정보에 기초하여 수신신호에 간섭신호가 포함되었는지를 판단하는 판단단계를 포함한다(S1230). 판단단계는 주기성 정보의 피크 값 성분을 이용하여 수신신호에 간섭신호가 존재하는지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 판단단계는 주기성 정보에 피크 값 성분이 존재하는 경우에 수신신호에는 해당 피크 값 성분을 발생시키는 간섭신호가 포함된 것으로 판단할 수 있다. 또는 판단단계는 주기성 정보에 포함되는 피크 값 성분이 일정한 간격으로 나타나는 경우에 간섭신호가 포함된 것으로 판단할 수도 있다. Additionally, the target object detection method includes a determination step of determining whether an interference signal is included in the received signal based on periodicity information (S1230). The determination step can determine whether an interference signal exists in the received signal using the peak value component of the periodicity information. For example, in the determination step, if a peak value component exists in the periodicity information, it may be determined that the received signal includes an interference signal that generates the peak value component. Alternatively, the determination step may determine that an interference signal is included when the peak value component included in the periodicity information appears at regular intervals.

한편, 판단단계는 주기성 정보의 피크 값 성분이 검출되는 경우, 해당 피크 값 성분이 검출된 대역 정보를 이용하여 수신신호에 포함된 간섭신호의 종류를 구분할 수도 있다. 예를 들어, 주기성 정보에서 검출된 피크 값 성분이 미리 설정된 대역 기준값 이하의 대역에서 검출된 경우에 해당 수신신호에 타 레이더 신호에 의해서 발생된 간섭신호가 포함되어 있다고 판단할 수 있다. 이와 반대로, 주기성 정보에 검출된 피크 값 성분이 미리 설정된 대역 기준값 이상의 대역에서 검출된 경우에 해당 수신신호에 클러터 신호가 간섭신호로 포함되어 있다고 판단할 수도 있따. 또는, 판단단계는 주기성 정보에 포함되는 피크 값 성분이 일정한 간격으로 나타나는 경우에 클러터 구조물에 의한 클러터 신호가 간섭신호로 수신신호에 포함되었다고 판단할 수도 있다. Meanwhile, in the determination step, when the peak value component of the periodicity information is detected, the type of interference signal included in the received signal may be distinguished using the band information in which the corresponding peak value component was detected. For example, if the peak value component detected in the periodicity information is detected in a band below a preset band reference value, it may be determined that the received signal contains an interference signal generated by another radar signal. Conversely, if the peak value component detected in the periodicity information is detected in a band equal to or higher than a preset band reference value, it may be determined that the corresponding received signal contains a clutter signal as an interference signal. Alternatively, the determination step may determine that a clutter signal caused by a clutter structure is included in the received signal as an interference signal when the peak value component included in the periodicity information appears at regular intervals.

또한, 타켓 물체 감지 방법은 간섭신호를 제거하여 타켓신호를 추출하는 타켓 검출단계를 포함한다(S1240). 타켓 검출단계는 주기성 정보에 기초하여 간섭 신호가 존재하는 것으로 판단된 경우, 주기성 정보의 피크 값 성분을 억제(Suppression)할 수 있다. 이후, 타켓 검출단계는 피크 값 성분이 억제된 주기성 정보를 변환 주파수 스펙트럼 정보로 변환하여 타켓 물체를 검출할 수 있다. 전술한 바와 같이, 타켓 검출단계가 주기성 정보를 변환 주파수 스펙트럼 정보로 변환하는 방법은 주파수 스펙트럼 정보를 주기성 정보로 변환한 방법의 역으로 수행할 수 있다. Additionally, the target object detection method includes a target detection step of extracting the target signal by removing the interference signal (S1240). In the target detection step, when it is determined that an interference signal exists based on the periodicity information, the peak value component of the periodicity information may be suppressed. Thereafter, in the target detection step, the periodicity information with the peak value component suppressed can be converted into converted frequency spectrum information to detect the target object. As described above, the method of converting periodicity information into converted frequency spectrum information in the target detection step can be performed in reverse of the method of converting frequency spectrum information into periodicity information.

타켓 검출단계는 주기성 정보에서 피크 값 성분이 억제된 후 다시 주파수 스펙트럼으로 변환된 변환 주파수 스펙트럼 정보를 이용하여 타켓 물체를 감지할 수 있다. 이 경우, 주기성 정보에서 피크 값 성분이 억제되었으므로, 주파수 스펙트럼에서 간섭 신호에 의한 피크 성분은 상당부분 감소하고, 타켓 신호의 검출이 보다 용이해진다. In the target detection step, the target object can be detected using converted frequency spectrum information that is converted back to a frequency spectrum after the peak value component is suppressed in the periodicity information. In this case, since the peak value component in the periodicity information is suppressed, the peak component due to the interference signal in the frequency spectrum is significantly reduced, and detection of the target signal becomes easier.

또한, 타켓 검출단계는 판단단계에서 간섭신호가 타 레이더 신호에 의해서 발생한 것인지 또는 클러터 구조물에 의해서 발생한 것인지를 구분한 결과를 이용하여 타켓 신호를 검출하기 위한 파라미터를 동적으로 조절할 수 있다. 예를 들어, 타켓 신호 검출을 위한 임계 기준값을 간섭신호의 종류에 따라서 구분하여 미리 설정하고, 간섭신호의 종류가 결정되면 해당 간섭신호에 따라서 임계 기준값을 상이하게 적용할 수 있다. 이 외에도, 타켓 신호 검출을 위한 파라미터는 다양하게 사전에 설정될 수 있으며, 간섭신호 종류에 따라 해당 파라미터를 동적으로 변경할 수 있다. Additionally, in the target detection step, parameters for detecting the target signal can be dynamically adjusted using the result of distinguishing whether the interference signal is generated by another radar signal or a clutter structure in the determination step. For example, the threshold reference value for target signal detection may be set in advance according to the type of interference signal, and once the type of interference signal is determined, the threshold reference value may be applied differently depending on the corresponding interference signal. In addition, various parameters for detecting target signals can be set in advance, and the parameters can be dynamically changed depending on the type of interference signal.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 타켓 물체 감지 장치에서 획득한 수신신호를 분석하여 간섭신호를 효율적으로 제거함으로써 타켓 물체 감지 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 실시예에 따르면 간섭신호의 종류를 구분하여 그에 맞는 타켓 검출 파라미터를 조정함으로써 다양한 간섭신호가 존재하는 환경에서도 타켓 물체 감지 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. As described above, according to this embodiment, the target object detection performance can be improved by analyzing the received signal obtained from the target object detection device and efficiently removing the interference signal. In addition, according to this embodiment, there is an effect of improving target object detection performance even in an environment where various interference signals exist by distinguishing the type of interference signal and adjusting target detection parameters accordingly.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the above, even though all the components constituting the embodiment of the present invention have been described as being combined or operated in combination, the present invention is not necessarily limited to this embodiment. That is, as long as it is within the scope of the purpose of the present invention, all of the components may be operated by selectively combining one or more of them. The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations will be possible to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. The scope of protection of the present invention shall be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope shall be construed as being included in the scope of rights of the present invention.

Claims (18)

타켓 물체 감지를 위한 송신신호를 전송하는 신호 송신부;
상기 송신신호가 상기 타켓 물체에 반사되어 발생하는 타켓신호를 포함하는 수신신호를 수신하는 신호 수신부;
상기 수신신호의 주파수 스펙트럼 정보를 산출하고, 상기 주파수 스펙트럼 정보의 주기성을 확인하기 위한 주기성 정보를 추출하는 신호 분석부;
상기 주기성 정보에 기초하여 상기 수신신호에 간섭신호가 포함되었는지를 판단하는 판단부; 및
상기 간섭신호를 억제하여 상기 타켓신호를 추출하는 타켓 검출부를 포함하되,
상기 신호 분석부는,
상기 주파수 스펙트럼 정보를 미리 설정된 바이너리 기준값에 기초하여 0 또는 1 값으로 변환한 바이너리 주파수 스펙트럼 정보를 산출하고, 상기 바이너리 주파수 스펙트럼 정보를 고속 퓨리에 변환(fast Fourier transform, FFT)하여 상기 주기성 정보를 추출하거나 또는
상기 주파수 스펙트럼 정보의 피크(peak) 성분을 미리 설정된 바이너리 기준값에 기초하여 0 또는 1 값으로 변환한 바이너리 피크 주파수 스펙트럼 정보를 산출하고, 상기 바이너리 피크 주파수 스펙트럼 정보를 고속 퓨리에 변환(fast Fourier transform, FFT)하여 상기 주기성 정보를 추출하거나 또는
상기 주파수 스펙트럼 정보를 로그 스케일로 변환하고, 로그 스케일로 변환된 주파수 스펙트럼 정보를 고속 퓨리에 변환(fast Fourier transform, FFT) 또는 역 고속 퓨리에 변환(inverse fast Fourier transform, IFFT)하여 상기 주기성 정보를 추출하는 타켓 물체 감지 장치.
A signal transmitting unit that transmits a transmission signal for detecting a target object;
a signal receiver that receives a reception signal including a target signal generated when the transmission signal is reflected by the target object;
a signal analysis unit that calculates frequency spectrum information of the received signal and extracts periodicity information to check periodicity of the frequency spectrum information;
a determination unit that determines whether the received signal includes an interference signal based on the periodicity information; and
A target detection unit that extracts the target signal by suppressing the interference signal,
The signal analysis unit,
Calculate binary frequency spectrum information by converting the frequency spectrum information to a 0 or 1 value based on a preset binary reference value, and extract the periodicity information by performing a fast Fourier transform (FFT) on the binary frequency spectrum information. or
The peak component of the frequency spectrum information is converted to a 0 or 1 value based on a preset binary reference value to calculate binary peak frequency spectrum information, and the binary peak frequency spectrum information is subjected to fast Fourier transform (FFT). ) to extract the periodicity information, or
Converting the frequency spectrum information to a log scale, and extracting the periodicity information by performing fast Fourier transform (FFT) or inverse fast Fourier transform (IFFT) on the frequency spectrum information converted to log scale. Target object detection device.
제 1 항에 있어서,
상기 신호 분석부는,
상기 주파수 스펙트럼 정보를 고속 퓨리에 변환(fast Fourier transform, FFT) 또는 역 고속 퓨리에 변환(inverse fast Fourier transform, IFFT)하여 상기 주기성 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 타켓 물체 감지 장치.
According to claim 1,
The signal analysis unit,
A target object detection device, characterized in that the periodicity information is extracted by performing fast Fourier transform (FFT) or inverse fast Fourier transform (IFFT) on the frequency spectrum information.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 주기성 정보의 피크 값 성분을 이용하여 상기 간섭신호의 존재 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 타켓 물체 감지 장치.
According to claim 1,
The judgment department,
A target object detection device characterized in that the existence of the interference signal is determined using a peak value component of the periodicity information.
제 1 항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 주기성 정보의 피크 값 성분이 검출되는 대역 정보를 이용하여 상기 수신신호에 포함된 간섭신호의 종류를 구분하는 것을 특징으로 하는 타켓 물체 감지 장치.
According to claim 1,
The judgment department,
A target object detection device characterized in that the type of interference signal included in the received signal is distinguished using band information in which the peak value component of the periodicity information is detected.
제 8 항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 주기성 정보의 피크 값 성분이 미리 설정된 대역 기준값 이하에서 검출되는 경우, 상기 간섭신호가 레이더에 의해서 발생되는 것으로 판단하며,
상기 주기성 정보의 피크 값 성분이 미리 설정된 대역 기준값 이상에서 검출되는 경우, 상기 간섭신호가 클러터 구조물에 의해서 발생되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 타켓 물체 감지 장치.
According to claim 8,
The judgment department,
If the peak value component of the periodicity information is detected below a preset band reference value, it is determined that the interference signal is generated by a radar,
A target object detection device characterized in that, when the peak value component of the periodicity information is detected above a preset band reference value, it is determined that the interference signal is generated by a clutter structure.
제 1 항에 있어서,
상기 타켓 검출부는,
상기 주기성 정보에서 미리 설정된 피크 기준값 이상의 피크 값 성분을 억제하고, 상기 피크 값 성분이 억제된 주기성 정보를 변환 주파수 스펙트럼 정보로 변환하여 상기 타켓 신호를 추출하는 것을 특징으로 하는 타켓 물체 감지 장치.
According to claim 1,
The target detection unit,
A target object detection device, characterized in that the target signal is extracted by suppressing a peak value component greater than a preset peak reference value from the periodicity information and converting the periodicity information with the suppressed peak value component into converted frequency spectrum information.
제 1 항에 있어서,
상기 타켓 검출부는,
상기 주기성 정보에 포함되는 제1 피크 값을 기준으로 상기 제1 피크 값의 전후에 위치하는 피크 값들과 상기 제1 피크 값의 차이가 기준값 이상인 경우, 상기 제1 피크 값 성분을 억제하고, 상기 주기성 정보를 변환 주파수 스펙트럼 정보로 변환하여 상기 타켓 물체에 의해서 반사되는 타켓 신호를 추출하는 것을 특징으로 하는 타켓 물체 감지 장치.
According to claim 1,
The target detection unit,
When the difference between the first peak value and peak values located before and after the first peak value based on the first peak value included in the periodicity information is greater than or equal to a reference value, the first peak value component is suppressed, and the periodicity A target object detection device that converts information into converted frequency spectrum information and extracts a target signal reflected by the target object.
제 1 항에 있어서,
상가 타켓 검출부는,
상기 간섭신호의 종류에 따라 상기 타켓 신호를 검출하기 위한 파라미터를 구분하여 적용하는 것을 특징으로 하는 타켓 물체 감지 장치.
According to claim 1,
The commercial target detection unit,
A target object detection device characterized in that parameters for detecting the target signal are separately applied according to the type of the interference signal.
타켓 물체 감지를 위한 송신신호를 전송하는 신호 송신단계;
상기 송신신호가 상기 타켓 물체에 반사되어 발생하는 타켓신호를 포함하는 수신신호를 수신하는 신호 수신단계;
상기 수신신호의 주파수 스펙트럼 정보를 산출하고, 상기 주파수 스펙트럼 정보의 주기성을 확인하기 위한 주기성 정보를 추출하는 신호 분석단계;
상기 주기성 정보에 기초하여 상기 수신신호에 간섭신호가 포함되었는지를 판단하는 판단단계; 및
상기 간섭신호를 억제하여 상기 타켓신호를 추출하는 타켓 검출단계를 포함하되,
상기 신호 분석단계는,
상기 주파수 스펙트럼 정보를 미리 설정된 바이너리 기준값에 기초하여 0 또는 1 값으로 변환한 바이너리 주파수 스펙트럼 정보를 산출하고, 상기 바이너리 주파수 스펙트럼 정보를 고속 퓨리에 변환(fast Fourier transform, FFT)하여 상기 주기성 정보를 추출하거나 또는
상기 주파수 스펙트럼 정보의 피크(peak) 성분을 미리 설정된 바이너리 기준값에 기초하여 0 또는 1 값으로 변환한 바이너리 피크 주파수 스펙트럼 정보를 산출하고, 상기 바이너리 피크 주파수 스펙트럼 정보를 고속 퓨리에 변환(fast Fourier transform, FFT)하여 상기 주기성 정보를 추출하거나 또는
상기 주파수 스펙트럼 정보를 로그 스케일로 변환하고, 로그 스케일로 변환된 주파수 스펙트럼 정보를 고속 퓨리에 변환(fast Fourier transform, FFT) 또는 역 고속 퓨리에 변환(inverse fast Fourier transform, IFFT)하여 상기 주기성 정보를 추출하는 타켓 물체 감지 방법.
A signal transmission step of transmitting a transmission signal for detecting a target object;
A signal receiving step of receiving a received signal including a target signal generated when the transmitted signal is reflected by the target object;
A signal analysis step of calculating frequency spectrum information of the received signal and extracting periodicity information to confirm periodicity of the frequency spectrum information;
A determination step of determining whether an interference signal is included in the received signal based on the periodicity information; and
A target detection step of extracting the target signal by suppressing the interference signal,
The signal analysis step is,
Calculate binary frequency spectrum information by converting the frequency spectrum information to a 0 or 1 value based on a preset binary reference value, and extract the periodicity information by performing a fast Fourier transform (FFT) on the binary frequency spectrum information. or
The peak component of the frequency spectrum information is converted to a 0 or 1 value based on a preset binary reference value to calculate binary peak frequency spectrum information, and the binary peak frequency spectrum information is subjected to fast Fourier transform (FFT). ) to extract the periodicity information, or
Converting the frequency spectrum information to log scale, and extracting the periodicity information by fast Fourier transform (FFT) or inverse fast Fourier transform (IFFT) on the frequency spectrum information converted to log scale. Target object detection method.
삭제delete 제 13 항에 있어서,
상기 판단단계는,
상기 주기성 정보의 피크 값 성분을 이용하여 상기 간섭신호의 존재 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 타켓 물체 감지 방법.
According to claim 13,
The judgment step is,
A target object detection method characterized by determining whether the interference signal exists using a peak value component of the periodicity information.
제 13 항에 있어서,
상기 판단단계는,
상기 주기성 정보의 피크 값 성분이 검출되는 대역 정보를 이용하여 상기 수신신호에 포함된 간섭신호의 종류를 구분하는 것을 특징으로 하는 타켓 물체 감지 방법.
According to claim 13,
The judgment step is,
A target object detection method characterized by distinguishing the type of interference signal included in the received signal using band information in which the peak value component of the periodicity information is detected.
제 13 항에 있어서,
상기 타켓 검출단계는,
상기 주기성 정보에서 미리 설정된 피크 기준값 이상의 피크 값 성분을 억제하고, 상기 피크 값 성분이 억제된 주기성 정보를 변환 주파수 스펙트럼 정보로 변환하여 상기 타켓 신호를 추출하는 것을 특징으로 하는 타켓 물체 감지 방법.
According to claim 13,
The target detection step is,
A method for detecting a target object, characterized in that the target signal is extracted by suppressing a peak value component greater than a preset peak reference value from the periodicity information and converting the periodicity information with the suppressed peak value component into converted frequency spectrum information.
제 13 항에 있어서,
상가 타켓 검출단계는,
상기 간섭신호의 종류에 따라 상기 타켓 신호를 검출하기 위한 파라미터를 구분하여 적용하는 것을 특징으로 하는 타켓 물체 감지 방법.
According to claim 13,
The commercial target detection step is,
A target object detection method characterized in that parameters for detecting the target signal are separately applied according to the type of the interference signal.
KR1020160164373A 2016-12-05 Method for detecting target object and apparatus thereof KR102662229B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160164373A KR102662229B1 (en) 2016-12-05 Method for detecting target object and apparatus thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160164373A KR102662229B1 (en) 2016-12-05 Method for detecting target object and apparatus thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180064127A KR20180064127A (en) 2018-06-14
KR102662229B1 true KR102662229B1 (en) 2024-05-02

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006171001A (en) 2004-12-15 2006-06-29 Valeo Raytheon Systems Inc System and method for removing radar interference signal
KR101149800B1 (en) 2011-12-01 2012-06-08 국방과학연구소 Detection apparatus and the method for concealed obstacle using uwb radar and stereo cameras
KR101348512B1 (en) 2012-11-08 2014-01-10 재단법인대구경북과학기술원 Apparatus and method for determining of moving target using radar

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006171001A (en) 2004-12-15 2006-06-29 Valeo Raytheon Systems Inc System and method for removing radar interference signal
KR101149800B1 (en) 2011-12-01 2012-06-08 국방과학연구소 Detection apparatus and the method for concealed obstacle using uwb radar and stereo cameras
KR101348512B1 (en) 2012-11-08 2014-01-10 재단법인대구경북과학기술원 Apparatus and method for determining of moving target using radar

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3173812B1 (en) A vehicle radar system arranged for reducing interference
US9778355B2 (en) Signal processing method and device for frequency-modulated continuous waveform radar system
KR102404891B1 (en) Method for detecting target object and apparatus thereof
KR20160053270A (en) Method and radar apparatus for detecting target object
JP7173735B2 (en) Radar device and signal processing method
KR102013224B1 (en) Autonomous Emergencyy Braking System and Controlling Method Thereof
JP5992574B1 (en) Object detection device
KR102569539B1 (en) Object sensing system for vehicle and object sensing method for vehicle
JP2019109179A (en) Object detection device for vehicle
KR102317246B1 (en) Method and apparatus for reducing number of radar target detection operations
KR102662229B1 (en) Method for detecting target object and apparatus thereof
KR102132296B1 (en) A target detection apparatus and method using the fmcw radar
KR101469364B1 (en) Radar apparatus for a vehicle and target detection method using the same
EP3480624B1 (en) Detection of parking row orientation
KR101828246B1 (en) Apparatus and method for detecting target on a vehicle FMCW radar
EP3422046B1 (en) A system for enhanced object tracking
KR101591163B1 (en) Method and Device for Suppressing Noise in UWB Radar
KR101502549B1 (en) method for preventing vehicles from deviating using radar
KR101619064B1 (en) Target tracking method using active clutter map
KR20180064127A (en) Method for detecting target object and apparatus thereof
EP3422045B1 (en) A system for enhanced object tracking
KR102091918B1 (en) System for reducing sensing error of radar for Frequency Modulation Continuous Wave and method thereof
KR20170054168A (en) Method and apparatus for processing signal based CFAR in radar system
KR101502094B1 (en) Apparatus for preventing vehicles from deviating
JP2019219252A (en) Method and device for detecting target for vehicles